強相関電子系における新しい量子臨界現象

强相关电子系统中的新量子临界现象

基本信息

批准号：
11F01021
负责人：
中辻知
金额：
$ 1.54万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2012
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11F01021/
关键词：
量子臨界現象重い電子系ホール効果 YbA1B4 価数揺らぎ Yb化合物

项目摘要

我々は0'Farrell氏と共同で重い電子系新物質β-YbAIB4に実現する非従来型の量子相転移に着目し、その発現機構の理解を目指した量子輸送現象の解明を本研究の目的としてきた。そこで、β-YbAB_4のホール効果を測定したところ、T=40Kで明瞭な最小値を示すことを明らかにした。その温度は電気抵抗に観測された近藤コヒーレンスが発達し始める温度(7=250K)とは異なる。つまり40Kと250Kという二つのコヒーレンス温度が存在することを示唆する。広い温度領域における詳細な磁場依存性の解析の結果、この挙動は伝導電子とf電子の強い異方的な混成効果からくると考えられる二つの要素を仮定したモデルで理解できる。より低温領域(10K以下)で、ρ_<xy>に強い温度依存性が現れることを明らかにした。β-YbAB_4は量子臨界点近傍に位置することから、それによるスピンと電荷の揺らぎからくる散乱効果がこの強い温度依存性をもたらしていると考えられる。自由エネルギーのスケーリングからこの物質では量子臨界現象が発達する磁場・温度領域が定義されているが、その量子臨界領域においてp_<xy>が172に従う挙動を観測した。この温度依存性や磁場依存性はキャリア密度のみに基づいた正常ホール効果の範疇を超え、新しい機構を強く示唆する。β-YbAIB_4と類似構造を有し、その基底状態がフェルミ液体であるα-YbAB_4に対して磁場中での電気抵抗測定を行った。過去の磁化測定からα-YbAB_4は約3Tで磁化過程M(H)に異常が現れることが知られているが、今回、3.3T以上で明瞭な量子振動が発達することを見出した。これは3.3Tを境に、別の何らかの変化に伴い、フェルミ面がわずかに再構成されることを示唆する。加えて、様々な磁場中での電気抵抗の温度依存性を測定したところ、その磁場でのみフェルミ液体性が抑えられることを明らかにした。これは磁気秩序を伴わないことから、磁気揺らぎによらない全く新しい磁場誘起の量子臨界現象であることがわかってきた。

与0'farrell先生合作，我们专注于在重型电子的新材料β-ybaib4中实现的非规定量子相变，旨在阐明量子运输现象，旨在了解表达机理。因此，当测量β-ybab_4的大厅效应时，据揭示t = 40k显示出明显的最小值。该温度与近托连贯性开始发展的温度不同，这在电阻中观察到。这表明有两个连贯的温度为40K和250K。在较大温度范围内对磁场依赖性的详细分析表明，可以通过一个模型来理解这种行为，该模型假设两个因素被认为是从强烈的各向异性杂交效应中得出的，该杂交效果是导电和F-电子的。据表明，在较低温度区域（低于10k）的ρ_<xy>中出现了强温度依赖性。由于β-YBAB_4位于量子临界点附近，因此人们认为，自旋和电荷的波动引起的散射效应导致这种强烈的温度依赖性。基于自由能缩放，定义了量子临界现象在该材料中形成量子临界现象的磁场和温度范围，并且在该量子关键区域中，我们观察到P_ <xy>遵循172的行为。这种温度依赖性和磁场依赖性超出了正常霍尔效应的范围，仅基于载载量的正常效应，并强烈建议一种新的机制。电阻测量在α-YBAB_4上的磁场上进行，该磁场的结构与β-YBAIB_4相似，并且是含有基态的费米液体。已知以前的磁化测量值在大约3T时会导致α-YBAB_4的磁化过程M（H）异常，但是我们现在发现，明确的量子振荡在3.3T或更高时出现。这表明在3.3t时，费米表面会随着其他一些变化而稍微重建。此外，测量了各种磁场中电阻的温度依赖性，并发现Fermi流动性只能在该磁场中抑制。由于这不涉及磁性，因此已经发现它是一种全新的磁场诱导的量子关键现象，不依赖于磁波动。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

α-YbAlB4のメタ磁性と電子輸送特性

α-YbAlB4 的亚磁性和电子传输特性

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
洪辰杓;松本洋介;E. C. T. 0' Farrell;久我健太郎;中
通讯作者：
中

A magnetic field driven Fermi surface reconstruction in the heavy fermion α-YbAlB4

重费米子 α-YbAlB4 中磁场驱动的费米面重建

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
Zhang;A.C.;Itoh;S.;Yurimoto;H.;Sun;Q.;Wang;R.C.;E.O'Farrell;Ri Ma;E.O'Farrell;Hironobu Fukuzaawa;E.O'Farrell
通讯作者：
E.O'Farrell

Novel metallic states at low temperature

低温下的新型金属态

DOI：
10.1063/1.3549163
发表时间：
2011
期刊：
Low Temp.Phys.
影响因子：
0
作者：
S.E.Rowley;R.P.Smith;N.Marcano;M.P.M.Dean;A.Kusmartseva;L.J.Spalek;E.C.T.O' Farrell;D.A.Tompsett;M.L.Sutherland;P.L.Alireza;C.Ko;C.Liu;E.Pugh;S.S.Saxena;G.G.Lonzarich.J.
通讯作者：
G.G.Lonzarich.J.

Kondo Effects and Multipole Orders in the cage compounds RTr2A120 (R=Pr and Sra, Tr = Ti, V, Cr)

笼型化合物 RTr2A120 中的近藤效应和多极级数（R=Pr 和 Sra，Tr = Ti、V、Cr）