Quantum properties of true topological semimetal of single-crystal RTeSb with precise symmetric decision and carrier control.

令和４年度においては以下の研究をおこなった。その１　構造物性測定用極低温冷却器の作成。ヘリウム供給が容易ではない現状を鑑み、4K冷凍機とヘリウム４ガス循環系を組み合わせ極低温構造物性装置を開発した。現在、４K冷凍機はすでに納入され、自作部分についての工作も完成しつつあり、今後は冷却試験と運転に移行する。その２　研究対象物質の系統的なCDW測定　トポロジカル半金属の有力候補物質であるReTe1-xSb1+xに於いては、希土類元素Reの種類とxの量に依存して、構造対称性の変化が起こることを、世界に先駆けて発見していたが、その詳細測定を開始した。CDWの発生するxの領域を精密X線構造解析で調べたところ、Teが大きい(xが小）ところでは、不整合波数のCDWが発生することがわかった。なお希土類の影響に対しては、一般に重希土類より軽希土類のReTe1-xSb1+xのほうがCDWは発生しやすく（つまりxが大きくても発生し始める）、これはランタノイドの原子半径の増加による減圧効果と考えられる。しかしLaとCeを比較すると、CeのほうがCDWが起こりやすく、唯一の例外になる。これは上記の原子半径の変化による減圧効果よりも、Ceにおける4fと3d電子の軌道混成効果がまさるためである。このCDWの影響を避け、CDWが存在しないところでトポロジカル半金属特有の、低温電子物性を測定しはじめた。その3　系統的な二倍超格子測定　ReTe1-xSb1+xに於いては、上記のCDWに加え２倍の超格子構造が発生する。その発生するxの領域を精密X線構造解析で調べたところ、希土類元素Reの種類とxの量に依存してTeが小さい(xが大）ところでは発生しやすいことがわかった。この相転移の詳細を調べたところ、物性に大きく影響を与える反転対称の消失を見出した。これらの情報は今後の物性の理解の上で重要である。

令和４年度においては以下の研究をおこなった。その１　構造物性測定用極低温冷却器の作成。ヘリウム供給が容易ではない現状を鑑み、4K冷凍機とヘリウム４ガス循環系を組み合わせ極低温構造物性装置を開発した。現在、４K冷凍機はすでに納入され、自作部分についての工作も完成しつつあり、今後は冷却試験と運転に移行する。その２　研究対象物質の系統的なCDW測定　トポロジカル半金属の有力候補物質であるReTe1-xSb1+xに於いては、希土類元素Reの種類とxの量に依存して、構造対称性の変化が起こることを、世界に先駆けて発見していたが、その詳細測定を開始した。CDWの発生するxの領域を精密X線構造解析で調べたところ、Teが大きい(xが小）ところでは、不整合波数のCDWが発生することがわかった。なお希土類の影響に対しては、一般に重希土類より軽希土類のReTe1-xSb1+xのほうがCDWは発生しやすく（つまりxが大きくても発生し始める）、これはランタノイドの原子半径の増加による減圧効果と考えられる。しかしLaとCeを比較すると、CeのほうがCDWが起こりやすく、唯一の例外になる。これは上記の原子半径の変化による減圧効果よりも、Ceにおける4fと3d電子の軌道混成効果がまさるためである。このCDWの影響を避け、CDWが存在しないところでトポロジカル半金属特有の、低温電子物性を測定しはじめた。その3　系統的な二倍超格子測定　ReTe1-xSb1+xに於いては、上記のCDWに加え２倍の超格子構造が発生する。その発生するxの領域を精密X線構造解析で調べたところ、希土類元素Reの種類とxの量に依存してTeが小さい(xが大）ところでは発生しやすいことがわかった。この相転移の詳細を調べたところ、物性に大きく影響を与える反転対称の消失を見出した。これらの情報は今後の物性の理解の上で重要である。