磁気揺らぎをもつ希土類金属間化合物が示す無秩序型量子相転移の検証

磁涨落稀土金属间化合物表现出的无序量子相变的验证

• 批准号: 22K03529
• 负责人: 志村 恭通
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Hiroshima University
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03529/
• 关键词: 重い電子系; 量子相転移; 極低温; 磁歪; 熱膨張; 高磁場; 希土類; 磁性

量子相転移とは、圧力や元素置換による電子数などをパラメーターとして、温度変化により起こる通常の相転移ではなく、絶対零度で起こる相転移のことをいう。一般的な量子相転移は、磁気秩序相と非磁性相を横切るときにおこるが、磁気秩序を伴わないタイプの量子相転移も提案されている。申請者はこの磁気秩序を伴わない、量子相転移を検出するうえで、磁歪と熱膨張が有効であることを見出してきた。そこでまず初年度は、申請者がドイツのアウグスブルグ大学で習得した静電容量法による磁歪・熱膨張測定法を所属研究室に導入した。静電容量法による測定の利点は、強相関4f電子系に必要な極低温強磁場下でも可能である。具体的には、ドイツのKuechler社に製作を依頼した直径1cm程度の変位計を用いて、それを研究室の希釈冷凍機および3He冷凍機に設置した。測定の対象物質として、本研究対象であるYbCo2Zn20を選定した。YbCo2Zn20は0.3 K以下の磁場依存性おいて、0.6 Tで重い電子状態の変化に伴うメタ磁性に加え、磁場を[111]方向に印加した時にのみ、6Tで磁場誘起の相転移を示す。0.1 Kでの磁歪測定の結果、これら二つの異常を検出し、特に磁場誘起相の相転移は磁化で検出したものよりもはるかに明瞭に検出された。加えて磁場中熱膨張の測定から検出した磁場誘起相転移の飛びの大きさから、一軸圧効果を見積もったところ、他のRT2X20(R:希土類, T:遷移金属, X:Zn,Al,Cd)と比べてはるかに大きな一軸圧効果が期待されることを明らかにした。

Quantum phase planning move と は, pressure や element displacement に よ る electron number な ど を パ ラ メ ー タ ー と し て, temperature variations に よ り up こ る planning usually の phase shift で は な く, absolutely zero で seaborne こ る phase planning move の こ と を い う. General planning な quantum phase shift は, magnetic 気 order phase と non-magnetic phase を crosscutting る と き に お こ る が and magnetic 気 order を わ な い タ イ プ の planning quantum phase shift も proposal さ れ て い る. Applicants は こ の magnetic を 気 order with わ な い planning, quantum phase shift を 検 out す る う え で, magnetic slanting と thermal expansion が have sharper で あ る こ と を shows し て き た. そ こ で ま ず annual は, early applicants が ド イ ツ の ア ウ グ ス ブ ル グ university で acquisition し た static volumetric method に よ る magnetic slanting, thermal expansion measurement laboratory に を belong to import し た. The electrostatic volumetric method による is necessary for the determination of the <s:1> interest point <e:1> and the strong phase relationship of the 4f electron system に under な extremely low temperature and strong magnetic field で may である. Specific に は, ド イ ツ の に production を Kuechler club in 頼 し た degree of 1 cm diameter の - potentiometer を with い て, そ れ を laboratory の bush 釈 refrigerator お よ び 3 he refrigerator に set し た. To determine the <s:1> object substance と て て, and in this study, the object であるYbCo2Zn20を was selected as <s:1> た. YbCo2Zn20 は below 0.3 K の magnetic field dependence お い て, 0.6 T で い electronic state の variations change に with う メ タ に え, magnetic field を [111] direction に Inca し た when に の み で, 6 T magnetic field induced planning の phase shift を す. Determination of 0.1 K で の magnetic slanting の results, こ れ ら two つ の abnormal を 検 の し, special に magnetic field induced by moving phase planning は magnetization で 検 out し た も の よ り も は る か に clear に 検 out さ れ た. Add え て magnetic field in the thermal expansion の determination か ら 検 out し た planning magnetic field induced phase shift の fly び の big き さ か ら, a shaft 圧 unseen fruit を see product も っ た と こ ろ, he の RT2X20 (R: soil type, T: migration metal, X: zinc, Al, Cd) と than べ て は る か に big き な one axis 圧 unseen fruit が expect さ れ る こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

Magnetic refrigeration below 1 K using Yb-based intermetallic compound YbCu4Ni

使用镱基金属间化合物 YbCu4Ni 的 1 K 以下磁制冷

• 发表时间: 2022
• 作者: Kanta Watanabe;Yasuyuki Shimura;Takanori Taniguchi;Kotaro Osato;Rikako Yamamoto;Yuka Kusanose;Kazunori Umeo;Masaki Fujita;Takahiro Onimaru;Toshiro Takabatake
• 通讯作者: Toshiro Takabatake

PPMSに装着可能な自作磁気冷凍セルを用いたCe2(Cu1-xNix)2Inの磁気冷凍

使用可连接到 PPMS 的自制磁性冷冻池对 Ce2(Cu1-xNix)2In 进行磁力冷冻

• 发表时间: 2023
• 作者: 渡邉 寛大，志村 恭通，梅尾 和則，鬼丸 孝博，高畠 敏郎

ハニカム格子化合物GdPt6Al3の傾角反強磁性秩序

蜂窝晶格化合物 GdPt6Al3 中的倾斜反铁磁序

• 发表时间: 2022
• 作者: 渡辺竜也;渡辺忠孝;Tetsuya Yamamoto;大石遼平，志村恭通，梅尾和則，鬼丸孝博，高畠敏郎
• 通讯作者: 大石遼平，志村恭通，梅尾和則，鬼丸孝博，高畠敏郎

Quadrupole phase transition in a cubic 4f 2 compound PrCdNi4 with a non-Kramers doublet ground state

具有非克莱默双态基态的立方 4f 2 化合物 PrCdNi4 中的四极相变

• 发表时间: 2022
• 作者: Y. Kusanose;T. Onimaru;Y. Shimura;K. Umeo;T. Takabatake
• 通讯作者: T. Takabatake

High-field magnetization and magnetoresistance of the honeycomb Kondo lattice alloys Ce(Pt1-xPdx)6Al3

蜂窝状近藤晶格合金Ce(Pt1-xPdx)6Al3的高场磁化强度和磁阻

• DOI: 10.1088/1742-6596/2164/1/012033
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Physics: Conference Series
• 作者: R. Oishi;A. Miyake;M. Tokunaga;Y. Shimura;K. Umeo;T. Onimaru;T. Takabatake
• 通讯作者: T. Takabatake