ルテニウム2次元酸化物に圧力・磁場で誘起される新奇な量子状態

压力和磁场在二维氧化钌中诱导的新型量子态

• 批准号: 18043020
• 负责人: 中村 文彦
• 金额: $ 4.22万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18043020/
• 关键词: 強相関電子系; 金属-絶縁体転移; 遍歴電子磁性; 圧力効果; 超音波実験; Ru酸化物; トリプレット超伝導; スーパークリーン物質

本研究の目的は,スーパークリーンな系であるRu214酸化物において,磁場・圧力で内部自由度を制御したとき現れる新奇量子凝縮相・現象を探索する.また,その状態の特異性を明らかにし,それらの発現機構の理解を進めることにある.今年度得られた具体的成果を以下に示す.(1)圧力誘起モット転移系Ca_2RuO_4の遍歴強磁性を基底状態とする2次元金属と異方的強磁性(a)Ca_2RuO_4は0.5GPa以上の加圧でモット転移し,遍歴強磁性を基底状態とする2次元金属となる.この様な2次元電子系での遍歴強磁性は他に例をみない.また,この強磁性の遍歴性は,典型的遍歴強磁性体MnSiと同程度である.(b)Ca_2RuO_4の強磁性はきわめて異方的である.磁化,磁気抵抗の測定から、異方性磁場を約10Tと見積もった.これはd電子系遍歴強磁性としては最大の磁気異方性である.このことは,通常,d電子系では軌道の効果は無視できるが,この系ではそれが重要であることを意味する.(c)この強磁性のT-cは,さらなる加圧で6GPa付近で最大約25Kとなった後,減少に転じ,9GPa付近で突然消失,量子相転移の存在を示唆する.今後,エキゾチックな超伝導の発見が期待される.(2)超音波を用いたSr_2RuO_4のスピントリプレット超伝導状態の研究Sr_2Ru0_4の超伝導はトリプレット状態にあると考えられているが,これを決定づける実験として,超音波による弾性定数の温度・磁場変化を測定した.その結果,磁化の温度・磁場相図に現れる磁場誘起超伝導相は確認できなかった.しかし,臨界点付近で弾性定数の温度・磁場依存性を詳しく調べ,M.Sighstの理論と比較した.その結果,トリプレット超伝導特有の現象である横波弾性率(C_<l1>-C_<l2>)/2とC_<33>の飛びを観測,Sr_2RuO_4の超伝導がトリプレット状態にあることを確認した.

本研究的目的是探索 Ru214 氧化物（这是一种超洁净系统）中内部自由度受磁场和压力控制时出现的新型量子凝聚相和现象，了解其表达机制。今年获得的具体成果如下： (1)压力诱导莫特跃迁体系Ca_2RuO_4中二维金属和基态巡回铁磁性各向异性铁磁性 (a)Ca_2RuO_4 0.5 GPa以上压力发生莫特跃迁并成为以巡回铁磁性为基态的二维金属，这种巡回铁磁性在二维电子系统中是前所未有的。 _4 的铁磁性具有极大的各向异性，根据磁化强度和磁阻的测量，估计各向异性磁场约为 10 T。这是 d 电子系统流动铁磁性的最大磁各向异性。在 d 电子系统中被忽略。然而，这意味着它在该系统中很重要。(c)随着进一步加压，该铁磁 T-c 在 6 GPa 左右达到最大值约 25 K，然后开始下降并在 9 GPa 左右突然消失，这表明量子的存在。相变。 (2)利用超声研究Sr_2RuO_4的自旋三重态超导态 Sr_2Ru0_4的超导性被认为处于三重态，但目前还没有实验证实这一点。我们测量了超声波引起的弹性常数的温度和磁场的变化。因此，我们无法确认磁化的温度/磁场相图中出现的磁场感应超导相。但是，临界点附近弹性常数的温度・磁场依赖性的详细研究，M.Sighs结果，我们观察到剪切波模量(C_<l1>-C_<l2>)/2和C_<33>的跳跃，这是三线态超导特有的现象，并发现Sr_2RuO_4的超导性是我确认它状况良好。

项目成果

圧力下Ca_2RuO_4の異方的強磁性と磁気抵抗

压力下Ca_2RuO_4的各向异性铁磁性和磁阻

• 发表时间: 2007
• 作者: K.Berggold;F.Nakamura;et al.;中村 文彦;竹本 哲雄;中村 文彦
• 通讯作者: 中村 文彦

Development of a piston-cylinder pressure cell using nonmagnetic and high-yield strength alloys for a SOUID magnetmeter

使用非磁性高屈服强度合金开发用于 SOUID 磁力计的活塞缸压力传感器

• 发表时间: 2007
• 期刊: J. Phys. Soc. Jpn. (Suppl. A) 76
• 作者: T.Yamashita;N Kawakami;M.Yamashita;N. Kawakami;Fumihiko Nakamura;K.UMEO;R. Nakai
• 通讯作者: R. Nakai

Pressure-induced Mott transition and related novel quantum phenomena in Ca_2RuO_4

Ca_2RuO_4 中压力诱导的莫特跃迁及相关新量子现象

• 发表时间: 2007
• 期刊: J. Phys. Soc. Jpn. 76
• 作者: R. NAKAI;et. al.;F. Nakamura
• 通讯作者: F. Nakamura

Developments on Susceptibility and Magnetization Measurements under High Hydrostatic Pressure

高静水压下磁化率和磁化强度测量的进展

• 发表时间: 2007
• 期刊: J. Phys. Soc. Jpn. 76
• 作者: P. L. ALIREZA;et. al.
• 通讯作者: et. al.

Pressure-Induced Magnetic Phase Transitions in Yb-Based Heavy-Fermion Compounds

镱基重费米子化合物中压力诱导的磁相变

• 发表时间: 2007
• 期刊: J. Phys. Soc. Jpn. 76
• 作者: K. UMEO;et. al.
• 通讯作者: et. al.