Fermi surface study under ultra high pressure up to 10 GPa by quantum oscillation effect

利用量子振荡效应在高达 10 GPa 的超高压下进行费米表面研究

• 批准号: 21K03470
• 负责人: 菅原 仁
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03470/
• 关键词: 超高圧実験; 量子臨界点; 量子振動効果; ドハース・ファンアルフェン効果; シュブニコフ・ドハース効果; フェルミ面; 純良単結晶; 高圧下物性測定; 量子振動

本研究では、多極子秩序を示すPrTi2Al20やヘリカル磁性を示すMnPなどの、特異な超伝導や金属状態を示す量子臨界圧力近傍での電子状態を明らかにすることを目的としている。そのために、これまで実験が困難なために行われてこなかった10 GPa級超高圧下でのドハース・ファンアルフェン(dHvA)効果やシュブニコフ・ドハース(SdH)効果などの量子振動効果測定を可能にし、これらの物質の量子臨界点近傍でのフェルミ面やサイクロトロン有効質量を観測することにより、その電子状態の特徴を実験的に捉え、多極子相互作用や磁気相互作用との相関を明らかにすることを目指している。さらにこの研究により多極子揺らぎを媒介とした新しい超伝導物質探索などの展開を期待している。本年度は、前年度に引き続き、各種圧力セルに最適な検知コイルや変調磁場コイルの設計作製などの装置開発を行いながら、研究対象となる物質の純良結晶育成や新物質探索を行った。具体的には、装置開発では静水圧下での量子振動効果測定装置としてキュービックアンビルセル用の検知コイルおよび変調磁場コイルの設計試作を行った。試料作製に関しては、価数揺動物質であり超伝導を示すCeIr2の純良単結晶化に成功し、フランス・グルノーブルの強磁場施設や東北大学金属材料研究所の共同利用により、これまで観測されていなかったdHvA振動を新たに観測することに成功した。また、近藤半導体のCeFe2Al10の純良単結晶を用いて高圧下dHvA効果に初めて成功し、その電子状態の圧力変化を明らかにした。さらに、高圧下で量子臨界点を持つ候補物質を多く合成し、電気抵抗、磁化、比熱測定などからその基本物性を明らかにした。また、得られた研究成果について第29回低温国際会議(LT29)で2件、日本物理学会などの国内学会等で12件の研究発表を行い、英文学術誌に7報発表した。

这项研究旨在阐明具有奇异的超导性和金属状态的量子临界压力附近的电子状态，例如PRTI2AL20，它显示出具有螺旋磁性的多极阶和MNP。为此，实验以前很难执行，从而可以测量量子振动效应，例如Dohars-Van-Alphen（DHVA）和Schubnikov-Dhaas（SDH）在10 GPA的超高压力下的效果，并通过观察这些物质和环境的有效质量，并通过观察量子质量的质量质量，并通过观察量子质量的质量来捕获这些量子的质量和环境。与多极和磁相互作用。此外，我们希望这项研究能够导致新的超导材料搜索介导的多极波动。在今年，与上一年一样，我们开发了设备，例如设计和制造检测线圈以及调节对各种压力电池最佳的磁场线圈，同时还培养了纯晶体，以研究并寻找新材料。具体而言，在设备的开发中，我们设计和生产了用于立方砧细胞的检测线圈和调制磁场线圈的原型设计，作为量子振动效应在静水压力下测量设备。关于样品制备，我们成功地实现了CEIR2的纯单一结晶，CEIR2是一种价值 - 燃料动物和超导动物，并成功地观察到了一种新的DHVA振动，直到现在直到现在通过在Grenoble，France，France，France和Tooku University for Toheoku University Insuctity for Metal Material Institute for Metal Metalige Inustice for Metal Metalige Institute for Grenoble磁场设施进行了联合使用。此外，在高压下，使用近代半导体的CEFE2AL10的高质量单晶在高压下实现了第一个成功的DHVA效应，从而揭示了电子状态压力的变化。此外，在高压下合成了许多具有量子关键点的候选物质，并且通过电阻，磁化，特定的热量测量等通过电阻，磁性化，特定的热量测量等阐明，在第29届国际低温国际会议（LT29）会议（LT29）（LT29）（LT29）中还提供了两项研究结果，并在国内介绍了12种研究，例如日本的体育课，以及七个文献的均研究。

项目成果

PrIr2の単結晶育成と低温物性

PrIr2的单晶生长和低温性能

• 发表时间: 2022
• 作者: 大政和之;菅原仁;松岡英一;真砂全宏;小手川恒;藤秀樹;播磨尚朝;櫻井敬博;太田仁;仲村愛;本間佳哉;青木大
• 通讯作者: 青木大

強磁性を示す新しい直方晶化合物CePtAl2の低温物性

具有铁磁性的新型矩形化合物 CePtAl2 的低温物理性质

• 发表时间: 2021
• 作者: 林英利;松岡英一;菅原仁;櫻井敬博;太田仁
• 通讯作者: 太田仁

Ce5Ru3Ga2の試料作製と圧力効果

Ce5Ru3Ga2样品制备和压力影响

• 发表时间: 2021
• 作者: 土佐流司;小手川恒;菅原仁;櫻井敬博;太田仁;藤秀樹
• 通讯作者: 藤秀樹

Magnetic and transport properties of a new ferromagnetic orthorhombic compound CePtAl₂

新型铁磁斜方化合物CePtAl₂的磁性和输运特性

• DOI: 10.1088/1742-6596/2164/1/012036
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Physics: Conference Series
• 作者: H. Hayashi;E. Matsuoka;H. Sugawara;T. Sakurai;and H. Ohta
• 通讯作者: and H. Ohta

圧力誘起超伝導体CrAsに対する75As-NMR

压力诱导超导体 CrAs 的 75As-NMR

• 发表时间: 2021
• 作者: 桑田祥希;小手川恒;松島恵;藤秀樹;兼吉潤;松岡英一;菅原仁
• 通讯作者: 菅原仁