超高圧中における量子弾性測定法の開発

超高压下量子弹性测量方法的发展

基本信息

批准号：
12874040
负责人：
鈴木孝至
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

1.量子弾性測定用超高圧試料セルの実用評価平成12年度の研究において,非磁性超堅材料(MP35N)を用いた超音波量子弾性測定用の一定加重型ピストンシリンダー超高圧試料セルを製作した。実際製作した試料セルは,試料空間(テフロンカプセル内部)の直径φ5を確保する内径φ6の内部シリンダーと内部シリンダーを支える外部シリンダー(外径φ34,全長120mm)から構成される。圧力の印可は,現有の油圧ジャッキで行った。12年度の予備実験では,試料空間内部に3GPaの圧力を発生することに成功した。このセルに,超音波実験に必要な同軸ケーブルを導入するため,圧力保持と低温実験に最適な極細の同軸ケーブル各種の試験を繰り返し,最終的にレークショアー社のSC100型が最適であることが判明した。しかしながら,シールド部分からの圧力漏れが無視できず,最高圧方は1GPaとなった。最高圧力を高めるためには同軸ケーブルを導線に代える必要がある。超音波装置を一部変更し,基本周波数を下げることによって音波の波長を長くし導線を用いることによる高周波の損失を防ぐ工夫を行った。現在,2GPaまで安定に量子弾性を実測できる装置が完成した。また,試料セル空間における圧力媒体の体積を現在より減らす工夫を現在行っているが,これにより予備実験の3GPaも実測において達成できる。2.強相関電子系における多重極限物性本年度の研究では以下のテーマについても探求した。単結晶LSCOの低・高ドープ単結晶における超高圧下電気抵抗測定から高温正方晶における超伝導相図の完成および伝導機構の解明を行った。単結晶LSCOの磁場中における量子弾性の精密測定から超伝導転移における臨界指数を見積もった。p波超伝導体Sr_2RuO_4の量子弾性測定から初めて超伝導転移温度の一軸圧力依存性を初めて明らかにした。また,量子弾性から直接時間反転非対称2次元秩序変数の存在を示唆した。

1. 用于量子弹性测量的超高压样品池的实际评估在2000年的研究中，我们使用非磁性超硬材料（MP35N）制造了用于超声量子弹性测量的恒重活塞缸超高压样品池。。实际制作的样品池由一个内径为 φ6 的内筒和一个外筒（外径为 φ34，总长为 120 mm）组成，该内筒用于固定直径为 φ5 的样品空间（聚四氟乙烯胶囊内部）。支撑内筒。使用现有的液压千斤顶施加压力。在2012年的初步实验中，我们成功地在样品空间内产生了3 GPa的压力。为了将超声波实验所需的同轴电缆引入该单元，我们反复测试了适合保压和低温实验的各种类型的超细同轴电缆，最终确定Lakeshore的SC100型是最合适的。事实证明。但屏蔽部分的压力泄漏也不容忽视，最大压力为1 GPa。为了提高最大压力，需要用导体代替同轴电缆。我们对超声波装置做了一些改变，降低了基频，以延长声波的波长，并防止由于使用导线而造成高频的损失。目前，能够稳定测量高达2GPa量子弹性的装置已经研制完成。此外，我们目前正在研究减少样品池空间中压力介质体积的方法，这将使我们能够在实际测量中达到初步实验中的3GPa水平。 2.强关联电子系统中的多极限物理性质在今年的研究中，我们还探讨了以下主题。我们通过测量低掺杂和高掺杂单晶 LSCO 超高压下的电阻，完成了超导相图，并阐明了高温四方晶体的传导机制。我们通过精确测量单晶 LSCO 在磁场中的量子弹性来估计超导转变的临界指数。通过p波超导体Sr_2RuO_4的量子弹性测量首次阐明了超导转变温度的单轴压力依赖性。此外，量子弹性直接表明时间反转不对称二维序变量的存在。