High quality single crystal growth and Fermiology in f-electron systems without inversion symmetry

无反演对称性的 f 电子系统中的高质量单晶生长和费米学

基本信息

批准号：
18F18017
负责人：
青木大
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的はウラン・希土類化合物において空間反転対称性の破れた構造を持つ物質に焦点を絞り、さまざまな手法を用いて純良単結晶を育成し、基礎物性測定およびドハース・ファンアルフェン効果測定を通じて電気的・磁気的性質、およびフェルミ面を明らかにすることである。これにより、空間反転対称性の破れによる新奇物性開拓とその発現機構の解明を目指すものである。本年度は、特にURhSnに焦点を絞り研究を進めた。URhSnはZrNiAl型の六方晶の結晶構造を持ち、空間反転対称性が破れている。U原子に着目すると擬カゴメ構造を取っており、磁気的なフラストレーションが期待される。チョクラルスキー法により単結晶を育成しアニールすることによって純良単結晶を得ることに成功した。２段の磁気転移が54Kと17Kにあり、高圧下の電気抵抗測定を行った。その結果、高温側の転移温度は圧力ととともに単調に減少し、8GPa近傍でゼロになることがわかった。一方、強磁性的な振る舞いを示す低温側の転移は、圧力によって一度上昇したのち、さらに圧力を加えると、やはり8GPa近傍でゼロに向かうことがわかった。これらの振る舞いから、空間反転対称性の破れによる磁気的なフラストレーションが効いていること。なんらかの多極子相互作用が効いていることがわかった。現在、実験の詳細な結果を論文としてまとめているところである。さらにLa化合物において、空間反転対称性の破れた系の超伝導の性質を電気抵抗、比熱測定から明らかにした。またUNi4P2の単結晶育成に初めて成功し、その磁気的性質を異方性もふくめて詳細に調べた。

这项研究的目的是关注铀和稀土化合物中空间反转对称性被破坏的材料，利用各种方法生长纯单晶，并测量基本物理性质和德哈斯-范阿尔芬效应，目的是澄清。通过这种方法得到电学和磁学性质以及费米面。通过这一点，我们的目标是开发由于空间反演对称性破缺而产生的新物理性质，并阐明其表现机制。今年，我们的研究重点是URhSn。 URhSn具有ZrNiAl型六方晶体结构，具有破缺的空间反演对称性。以U原子为中心，它具有伪戈薇结构，并且可以预期磁挫败。通过使用直拉法生长单晶并对其进行退火，我们成功地获得了纯单晶。在54K和17K有两次磁转变，我们测量了高压下的电阻。结果发现，高温侧的转变温度随着压力单调降低，并在8GPa附近达到零。另一方面，我们发现表现出铁磁行为的低温转变会因压力而增加一次，然后当进一步施加压力时，在 8 GPa 左右时变为零。这些行为表明，由于空间反演对称性破缺而导致的磁挫败是有效的。事实证明，某种多极相互作用正在发挥作用。我们目前正在将实验的详细结果汇编成一篇论文。此外，在La化合物中，我们通过电阻和比热测量阐明了空间反演对称性破缺系统的超导特性。我们还首次成功生长了UNi4P2单晶，并详细研究了其磁特性，包括其各向异性。

项目成果

期刊论文数量（11）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Single Crystal Growth and Anisotropy of the Upper Critical Field of CeIr3

CeIr3单晶生长及上临界场的各向异性

DOI：
10.7566/jpscp.29.011007
发表时间：
2020
期刊：
JPS Conference Proceedings
影响因子：
0
作者：
Sato Yoshiki J.;Shimizu Yusei;Honda Fuminori;Nakamura Ai;Homma Yoshiya;Maurya Arvind;Li Dexin;Aoki Dai
通讯作者：
Aoki Dai

TIFR(インド)

TIFR（印度）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Magnetic and Electronic Properties of the Ternary Compound U2T3Si5 (T = Rh, Ir)

三元化合物 U2T3Si5 (T = Rh, Ir) 的磁电性质

DOI：
10.7566/jpscp.29.013002
发表时间：
2020
期刊：
JPS Conference Proceedings
影响因子：
0
作者：
Honda Fuminori;Kawamura Naomi;Li Dexin;Hirose Yusuke;Homma Yoshiya;Nakamura Ai;Shimizu Yusei;Maurya Arvind;Sato Yoshiki J.;Aoki Dai
通讯作者：
Aoki Dai

Magnetic and electrical properties of the ternary compound U2Ir3Si5 with one-dimensional uranium zigzag chains

DOI：
10.1103/physrevb.99.054408
发表时间：
2019-02
期刊：
Physical Review B
影响因子：
3.7
作者：
Dexin Li;F. Honda;A. Miyake;Y. Homma;Y. Haga;A. Nakamura;Y. Shimizu;A. Maurya;Yoshi-ichi Sato;M. Tokunaga;D. Aoki
通讯作者：
Dexin Li;F. Honda;A. Miyake;Y. Homma;Y. Haga;A. Nakamura;Y. Shimizu;A. Maurya;Yoshi-ichi Sato;M. Tokunaga;D. Aoki

Magnetic Properties of Heavy Fermion Compound Ce5Si4 with Chiral Structure

手性结构重费米子化合物Ce5Si4的磁性能

DOI：
10.7566/jpsj.87.074701
发表时间：
2018
期刊：
Journal of the Physical Society of Japan
影响因子：
1.7
作者：
Sato Yoshiki J.;Shimizu Yusei;Nakamura Ai;Homma Yoshiya;Li Dexin;Maurya Arvind;Honda Fuminori;Aoki Dai
通讯作者：
Aoki Dai

DOI：
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青木大其他文献

Observation of vortex phase transition in MgB_2 single crystals by a magnetic torque method

磁矩法观察MgB_2单晶涡旋相变

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Physica C 426
影响因子：
0
作者：
Kojima;T.M. et al.;青木大;T.Nojima et al.
通讯作者：
T.Nojima et al.

de Haas-van Alphen effect in NpCoGa5

NpCoGa5 中的德哈斯-范阿尔芬效应

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Physica B 359
影响因子：
0
作者：
S.Mori;J.Tokunaga;Y.Horibe;Y.Aikawa;T.Katsufuji;Dai Aoki;Dai Aoki;Dai Aoki;Dai Aoki;青木大;Dai Aoki
通讯作者：
Dai Aoki

Incommensurate longitudinal SDW state with a long periodicity in UCu_2Si_2

UCu_2Si_2中具有长周期性的不相称纵向SDW状态

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
J. Phys. Soc. Jpn. Suppl. 75
影响因子：
0
作者：
小手川恨;日高宏之;入江祐太;小林達生;菊地大輔;菅原仁;佐藤英行;S. Kambe;Tatsuma D. Matsuda;Y. Onuki;Kazuaki Iwasa;Dai Aoki;Yo Tokunaga;Tatsuma D. Matsuda;Yoshinori Haga;Fuminori Honda;Koji Kaneko;Y. Tokunaga;Tatsuma D. Matsuda;青木大;徳永陽;Y. Kasahara;Dai Aoki;Tatsuma D. Matsuda;Naoyuki Tateiwa;Takahiro Namiki;Y. Tokunaga;Y. Tokunaga;R. E. Walstedt;K.Kaneko;松田達磨;S.Kambe;Nguyen Duc Dung;Y.Tokunaga;T.D.Matsuda;Yusuke Okuda;Tomoya Kawai;H.Sakai;H.Tou;T.Fujimoto;Yoshinori Haga;D.Aoki;D.Aoki;Y.Tokunaga;D.Aoki;S.Kambe;Koji Kaneko;Koji Kaneko;T.D.Matsuda;T.D.Matsuda;H.Sakai;H.Sakai;R.Settai;R.Settai;N.Tateiwa;N.Tateiwa;S.Ikeda;S.Ikeda;S.Ikeda;K.Sugiyama;F.Honda;D.Aoki;D.Aoki;A.Galatanu;S.Tsutsui;Y.Tokunaga;N.Tsugawa;H.Shishido;Y.Onuki;S.Jonen;N.Metoki;S.Jonen;S.Jonen;T.Fujimoto;T.Fujimoto;F.Honda
通讯作者：
F.Honda

Resonant magnetic x-ray scattering study of UPd_2Al_3

UPd_2Al_3的共振磁X射线散射研究

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
J. Phys. Soc. Jpn. Suppl. 75
影响因子：
0
作者：
小手川恨;日高宏之;入江祐太;小林達生;菊地大輔;菅原仁;佐藤英行;S. Kambe;Tatsuma D. Matsuda;Y. Onuki;Kazuaki Iwasa;Dai Aoki;Yo Tokunaga;Tatsuma D. Matsuda;Yoshinori Haga;Fuminori Honda;Koji Kaneko;Y. Tokunaga;Tatsuma D. Matsuda;青木大;徳永陽;Y. Kasahara;Dai Aoki;Tatsuma D. Matsuda;Naoyuki Tateiwa;Takahiro Namiki;Y. Tokunaga;Y. Tokunaga;R. E. Walstedt;K.Kaneko;松田達磨;S.Kambe;Nguyen Duc Dung;Y.Tokunaga;T.D.Matsuda;Yusuke Okuda;Tomoya Kawai;H.Sakai;H.Tou;T.Fujimoto;Yoshinori Haga;D.Aoki;D.Aoki;Y.Tokunaga;D.Aoki;S.Kambe;Koji Kaneko;Koji Kaneko;T.D.Matsuda;T.D.Matsuda;H.Sakai;H.Sakai;R.Settai;R.Settai;N.Tateiwa;N.Tateiwa;S.Ikeda;S.Ikeda;S.Ikeda;K.Sugiyama;F.Honda;D.Aoki;D.Aoki;A.Galatanu;S.Tsutsui;Y.Tokunaga;N.Tsugawa;H.Shishido;Y.Onuki;S.Jonen;N.Metoki;S.Jonen;S.Jonen;T.Fujimoto;T.Fujimoto;F.Honda;Y.Homma;T.C.Kobayashi;M.Nakashima;A.Thamizhavel;A.Harada;A.Hori;Y.Sakurai;T.Okane;T.Okane;S.Fujimori;S.Fujimori;W.Higemoto;W.Higemoto;K Ishii
通讯作者：
K Ishii

A-Type antiferromagnetic ordering and the transition of the 5f electronic state accompanied by usual moment reorientation in NpRhGa_5

NpRhGa_5 中 A 型反铁磁有序性和 5f 电子态的转变伴随着通常的矩重新取向

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
J. Phys. Soc. Jpn. Suppl. 75
影响因子：
0
作者：
小手川恨;日高宏之;入江祐太;小林達生;菊地大輔;菅原仁;佐藤英行;S. Kambe;Tatsuma D. Matsuda;Y. Onuki;Kazuaki Iwasa;Dai Aoki;Yo Tokunaga;Tatsuma D. Matsuda;Yoshinori Haga;Fuminori Honda;Koji Kaneko;Y. Tokunaga;Tatsuma D. Matsuda;青木大;徳永陽;Y. Kasahara;Dai Aoki;Tatsuma D. Matsuda;Naoyuki Tateiwa;Takahiro Namiki;Y. Tokunaga;Y. Tokunaga;R. E. Walstedt;K.Kaneko;松田達磨;S.Kambe;Nguyen Duc Dung;Y.Tokunaga;T.D.Matsuda;Yusuke Okuda;Tomoya Kawai;H.Sakai;H.Tou;T.Fujimoto;Yoshinori Haga;D.Aoki;D.Aoki;Y.Tokunaga;D.Aoki;S.Kambe;Koji Kaneko;Koji Kaneko;T.D.Matsuda;T.D.Matsuda;H.Sakai;H.Sakai;R.Settai;R.Settai;N.Tateiwa;N.Tateiwa;S.Ikeda;S.Ikeda;S.Ikeda;K.Sugiyama;F.Honda;D.Aoki;D.Aoki;A.Galatanu;S.Tsutsui;Y.Tokunaga;N.Tsugawa;H.Shishido;Y.Onuki;S.Jonen;N.Metoki;S.Jonen;S.Jonen
通讯作者：
S.Jonen