Development of the apparatus for measuring electric and magnetic properties of iron-based superconductors under complex extreme conditions and its application to the BCS-BEC crossover physics

复杂极端条件下铁基超导体电磁性能测量装置研制及其在BCS-BEC交叉物理中的应用

基本信息

  • 批准号:
    22K03511
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.66万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2022-04-01 至 2025-03-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

本研究では、50テスラを超す強磁場と高圧力を組み合わせた多重極限環境下での物性測定装置の開発を大きな目的としている。強磁場の発生は、研究代表者の所属機関に既設の非破壊型パルスマグネットと大型コンデンサーバンクにより可能である。一方、高圧力の発生は目標とする圧力により、ピストンシリンダー型(2ギガパスカル程度)、対向アンビル型(4ギガパスカル程度)、ダイヤモンドアンビル型(10ギガパスカル程度)を使い分ける。圧力セルの構成部品の多くは金属製(Cu-Be合金、Ni-Cr-Al合金やステンレス)であるため、パルス強磁場中ではそれらの部品に誘起される渦電流がジュール発熱を引き起こし、精密測定を阻害してしまう。予備実験として用いた、最も金属量の多いダイヤモンドアンビル型圧力セルでは、圧力保持に必要なステンレス製のガスケットが試料の直ぐ近くにあるため、パルス強磁場の発生直後から顕著な温度上昇が観測された。当該年度で最も進展のあったのはピストンシリンダー型圧力セルを用いた測定であり、Ni-Cr-Al合金製のシリンダーからのジュール発熱はあるものの、試料まわりの圧力媒体およびテフロンチューブによる熱伝達の阻害がその影響を抑制していることがわかった。これにより、インダクタ-・キャパシタ-(LC)共振回路を用いた、50テスラ、2ギガパスカルの磁場-圧力範囲での磁化率測定を可能にした。この装置をフラストレート量子磁性体CsCuCl3に応用し、この物質の飽和磁場に至る磁場範囲での磁場-圧力相図を明らかにし、米国物理学会が発行する「Physical Review B」誌に論文発表するとともに、国内外でのいくつかの会議において発表した。
This study で は, 50 テ ス ラ を ultra high pressure と す magnetic field を group み close わ せ た multiple limit environment で の property measurement device の open 発 を big き な purpose と し て い る. Strong magnetic field の 発 は, research representatives の belongs to machine masato に both set の non broken 壊 パ ル ス マ グ ネ ッ ト と large コ ン デ ン サ ー バ ン ク に よ り may で あ る. Side, high pressure の 発 raw は target と す る pressure に よ り, ピ ス ト ン シ リ ン ダ ー type (2 ギ ガ パ ス カ ル degree), to the seaborne ア ン ビ ル type (4 ギ ガ パ ス カ ル degree), ダ イ ヤ モ ン ド ア ン ビ ル type (10 ギ ガ パ ス カ ル degree) を make い points け る. Pressure セ ル の constitute part の more く は metal (Cu - Be alloy, Ni - Cr - Al alloy や ス テ ン レ ス) で あ る た め, パ ル ス strong magnetic field で は そ れ ら の part に induced さ れ る eddy current が ジ ュ ー ル 発 hot を lead き up こ し, precision measuring を resistance against し て し ま う. Reserve be 験 と し て in い た, most も metal quantity の い ダ イ ヤ モ ン ド ア ン ビ ル type pressure セ ル で は, pressure maintain に necessary な ス テ ン レ ス system の ガ ス ケ ッ ト が sample の ぐ nearly straight く に あ る た め, パ ル ス strong magnetic field の 発 born straight after か ら 顕 the な temperature rise が 観 measuring さ れ た. When the annual で も most progress の あ っ た の は ピ ス ト ン シ リ ン ダ ー type pressure セ ル を with い た determination で あ り, Ni - Cr - Al gold の シ リ ン ダ ー か ら の ジ ュ ー ル 発 hot は あ る も の の, try ま わ り の pressure media お よ び テ フ ロ ン チ ュ ー ブ に よ る hot 伝 da の resistance against が そ の affect を inhibit し て い る こ と が わ か っ Youdaoplaceholder0. こ れ に よ り, イ ン ダ ク タ - · キ ャ パ シ を タ - (LC) resonance circuit with い た, 50 テ ス ラ, 2 ギ ガ パ ス カ ル の magnetic field - pressure fan 囲 で の susceptibility determination を may に し た. こ の device を フ ラ ス ト レ ー ト quantum magnetic body CsCuCl3 に 応 し, こ の material の saturated magnetic field is van 囲 に to る で の magnetic field - pressure phase 図 を Ming ら か に し institute of physics, the us が 発 line す る "Physical Review The publication of に papers in the "B" journal is するとと に に, and the publication of で, <s:1>, く,,, and <s:1> conferences at home and abroad is にお, て, and て is た.

项目成果

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High-field Magnetism of the Spin-1/2 Two-leg Ladder Cu(DEP)Cl<sub>2</sub>
Spin-1/2两足梯Cu(DEP)Cl<sub>2</sub>的高场磁性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Taiki Morimoto;Takanori Kida;Yasuo Narumi;Zentaro Honda;Koichi Kindo;and Masayuki Hagiwara
  • 通讯作者:
    and Masayuki Hagiwara
High field magnetism of the triangular lattice antiferromagnet CsFeCl<sub>3</sub> under high pressure
高压下三角晶格反铁磁体CsFeCl<sub>3</sub>的强磁场
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Katsuki Nihongi;Takanori Kida;Yasuo Narumi;Nobuyuki Kurita;Hidekazu Tanaka;Yoshiya Uwatoko;Koichi Kindo;Masayuki Hagiwara
  • 通讯作者:
    Masayuki Hagiwara
スピンギャップ系 CsFeCl<sub>3</sub>の強磁場磁性とその圧力効果
自旋间隙体系CsFeCl<sub>3</sub>中的强磁场及其压力效应
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    二本木克旭;木田孝則;鳴海康雄;栗田伸之;田中秀数;金道浩一;萩原政幸
  • 通讯作者:
    萩原政幸
Magnetic phase diagram of Ba<sub>3</sub>CoSb<sub>2</sub>O<sub>9</sub> determined by magnetic susceptibility measured with a proximity detector oscillator
通过接近探测器振荡器测量的磁化率确定的 Ba<sub>3</sub>CoSb<sub>2</sub>O<sub>9</sub> 的磁相图
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Katsuki Nihongi;Takanori Kida;Yasuo Narumi;Nobuyuki Kurita;Hidekazu Tanaka;Koichi Kindo;Masayuki Hagiwara
  • 通讯作者:
    Masayuki Hagiwara
<i>S</i> = 1/2 二本足スピンラダー Cu(DEP)Cl<sub>2</sub>の磁性の圧力効果
<i>S</i> = 1/2 两足自旋梯的磁压效应 Cu(DEP)Cl<sub>2</sub>
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    森本大幹;木田孝則;鳴海康雄;本多善太郎;金道浩一;萩原政幸
  • 通讯作者:
    萩原政幸
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木田 孝則其他文献

フタロシアニン基ポリ窒化炭素の磁性及びイオン吸着能
酞菁基聚碳氮化物的磁性和离子吸附能力
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
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  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    島津 陸斗;古屋 輝人;萩原 政幸;木田 孝則;栗原 英紀;本多 善太郎
  • 通讯作者:
    本多 善太郎
金属をドープした窒化炭素シートの合成と磁性
金属掺杂氮化碳片材的合成及磁性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    竹中 文人;斉藤 優斗;澤田 祐也;木田 孝則;萩原 政幸;鎌田 憲彦;本多 善太郎
  • 通讯作者:
    本多 善太郎
5d電子系界面におけるスピン流特性
5d 电子系统接口处的自旋电流特性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    上田 浩平;森内 直輝;福島 健太;木田 孝則;萩原 政幸;松野丈夫;J. Matsuno;藤田克昌;松野 丈夫
  • 通讯作者:
    松野 丈夫
フタロシアニン基金属‐有機構造体形成とその磁性
酞菁基金属有机结构的形成及其磁性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    井上 大樹;中嶋 桃子;萩原 政幸;木田 孝則;本多 善太郎
  • 通讯作者:
    本多 善太郎
多孔質フタロシアニンシートポリマーの構造と磁性
多孔酞菁片状聚合物的结构和磁性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    古屋 輝人;島津 陸斗;萩原 政幸;木田 孝則;本多 善太郎
  • 通讯作者:
    本多 善太郎

木田 孝則的其他文献

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The Current Status and Future Direction of High Magnetic Field Science in the United States
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    20K20922
  • 财政年份:
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  • 资助金额:
    $ 2.66万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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