充填スクッテルダイト化合物の創製と新しい実験手法によるフェルミ面の研究

使用新的实验方法创建填充方钴矿化合物并研究费米表面

基本信息

批准号：
20045008
负责人：
摂待力生
金额：
$ 3.2万
依托单位：
Osaka 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：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の研究目的は,主として充填スクッテルダイト化合物の純良単結晶を育成し,その特徴的なカゴ状構造に起因した種々の物性をドハースファンアルフェン(dHvA)効果の実験から、フェルミ面などの電子状態を明らかにするとともに、カゴ状構造を持つ他の物性系を探索していくことである。本年度は、まず、首都大学・佐藤英行教授との共同研究で弱強磁性体LaFe_4As_<12>のドハースファンアルフェン効果の実験をおこない、そのフェルミ面を明らかにした。これまでのバンド計算が予想した結果とは異なっていた。その食い違いが弱強磁性の出現と関係しているのか、今後明にしていく必要がある。次に、他のカゴ状耕造を持つ物質として、Rh_<17>S_<15>,RCd_<11>(R:希土類元素)、YbIr_2Zn_<20>の単結晶育成とその物性研究を行なった。Rh_<17>S_<15>は超伝導転移温度Tc=5Kの超伝導体である。この系の超伝導特性を調べ、低いTcに比べ上部臨海磁場は約20Tと大きな値を持つことを見いだした。これは、Rh_<17>S_<15>の電子比熱係数が約100mJ/K^2molと大きな強相関系であり、Rhの大きな状態密度がフェルミ準位にあることを示していることと思われる。また、RCd_<11>およびYbT_2Zn_<20>は、それぞれ希土類元素がCdやZnによってカゴ状に取り囲まれ、隣同士の希土類元素が約6～7Aと比較的長くなっている。そのため、RCd_<11>では希土類元素の4f電子の局在的な性格が見られた。ところが、YbIr2Zn20の基底状態は4f電子が遍歴的な重い電子状態にあることがdHvA効果の実験から明らかとなった。これが、数多くのZnと4f電子との混成効果によるものなのか、今後の研究の課題となった。

本研究的目的是生长填充方钴矿化合物的纯单晶，并通过德哈斯范阿尔芬 (dHvA) 效应实验研究其特征性笼状结构带来的各种物理性质。电子态，例如，我们将探索其他具有笼状结构的物理系统。今年，我们与东京都立大学佐藤英之教授联合研究，首次对弱铁磁材料LaFe_4As_<12>进行了德哈斯·范阿尔芬效应实验，并阐明了其费米面。结果与之前波段计算的预测不同。这种差异是否与弱铁磁性的出现有关，需要未来澄清。接下来，我们通过笼式培养生长了Rh_<17>S_<15>、RCd_<11>（R：稀土元素）和YbIr_2Zn_<20>等材料的单晶，并研究了它们的物理性质。 Rh_ 17 S_ 15 是超导体，超导转变温度Tc＝5K。我们研究了该系统的超导特性，发现与低 Tc 相比，上沿海磁场具有约 20 T 的较大值。这似乎表明Rh_<17>S_<15>是具有大约100mJ/K^2mol的大电子比热系数的强关联体系，并且Rh的大态密度处于费米能级。另外，RCd_<11>和YbT_2Zn_<20>中，稀土元素被Cd和Zn呈笼状包围，相邻稀土元素较长，约为6～7A。因此，在RCd_<11>中观察到稀土元素的4f电子的局域性。然而，dHvA效应实验表明，YbIr2Zn20的基态处于具有4f电子的流动重电子态。这是否是由于大量Zn和4f电子的杂化效应所致，是未来研究的课题。

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Superconducting properties in Rh17S15 under magnetic field and pressure

Rh17S15在磁场和压力下的超导性能

DOI：
发表时间：
期刊：
J.Phys.Chem.Solid (In press)
影响因子：
0
作者：
R.Settai;et al.
通讯作者：
et al.

Heavy Fermion State in YbIr2Zn20

YbIr2Zn20 中的重费米子态

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
J. Phys. Soc. Jpn. 78
影响因子：
0
作者：
S. Yoshiuchi;M. Toda;M. Matsushita;S. Yasui;Y. Hirose;M. Ohya;K. Katayama;F. Honda;K. Sugiyama;M. Hagiwara;K. Kindo;T. Takeuchi;E. Yamamoto;Y. Haga;R. Settai;T. Tanaka;Y. Kubo;Y. nuki
通讯作者：
Y. nuki

Fermi surface of the Pr-based filled skutterudite compound PrOs4P12

Pr基填充方钴矿化合物PrOs4P12的费米面