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論文

Nanoscale heterogeneity induced by nonmagnetic Zn dopants in the quantum critical metal CeCoIn$$_5$$; $$^{115}$$In NQR/NMR and $$^{59}$$Co NMR study

酒井 宏典; 徳永 陽; 神戸 振作; Zhu, J.-X.*; Ronning, F.*; Thompson, J. D.*; Ramakrishna, S. K.*; Reyes, A. P.*; 鈴木 康平*; 大島 佳樹*; et al.

Physical Review B, 104(8), p.085106_1 - 085106_12, 2021/08

典型的な量子臨界金属であるCeCoIn$$_5$$は、In元素をZn元素で少量置換することで、反強磁性を誘起できることが知られており、7%Zn置換系では、超伝導も共存する。NQRおよびNMRを用いて、微視的に電子状態を調べた結果、反強磁性はZn置換子周辺で起こり、超伝導は置換子から離れた電子状態が核となって起こり、近接効果により、バルク全体に超伝導が拡がる、という不均一性を見出した。Zn置換子周辺にある局所不均一性は、磁場をかけても残存することも見出した。

論文

Extraction behavior of rutherfordium as a cationic fluoride complex with a TTA chelate extractant from HF/HNO $$_{3}$$ acidic solutions

横山 明彦*; 北山 雄太*; 福田 芳樹*; 菊永 英寿*; 村上 昌史*; 小森 有希子*; 矢納 慎也*; 羽場 宏光*; 塚田 和明; 豊嶋 厚史*

Radiochimica Acta, 107(1), p.27 - 32, 2019/01

 被引用回数:1 パーセンタイル:23.13(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

The aim of this study was to identify relevant Rf chemical species by using reversed-phase extraction chromatography with 2-thenoyltrifluoroacetone (TTA) resin as the stationary phase. Because TTA can be used to extract specific metal ions, the distribution ratios of the system enabled determination of the specific complex formation constant of Rf. We performed several experiments on chemical systems with Zr, Hf, No, and Rf, determined their adsorption coefficients, and deduced the K values for Rf.

論文

Temperature dependence of electric conductivities in femtosecond laser modified areas in silicon carbide

出来 真斗*; 岡 知輝*; 高吉 翔大*; 直井 美貴*; 牧野 高紘; 大島 武; 富田 卓朗*

Materials Science Forum, 778-780, p.661 - 664, 2014/02

 被引用回数:2 パーセンタイル:78.54

炭化ケイ素(SiC)基板へフェムト秒レーザー照射を行うと、SiCの比抵抗が5桁程度低下することが知られている。本研究ではフェムト秒レーザーを照射したSiCの電気伝導機構に関する知見を得るため、フェムト秒レーザー照射部における抵抗値の温度依存性を測定し、照射部の活性化エネルギーを求めた。試料は半絶縁性SiCであり、基板上に1mmの間隔を設けて蒸着した2つのアルミニウム電極の間へフェムト秒レーザーを照射した。照射条件は、照射エネルギー密度21J/cm$$^{2}$$、レーザー走査速度100$$mu$$m/secとした。フェムト秒レーザー照射後、測定温度122$$sim$$473Kにおいて電極間の抵抗値の温度依存性を測定した。その結果、伝導体の下端からそれぞれ8.3および86meVにおいてエネルギー準位が存在することがわかった。以上のことより、照射エネルギー密度21J/cm$$^2$$の室温における抵抗値の低下は、8.3meVの活性化エネルギーを持つ順位に起因していると考えられる。

口頭

SiCのフェムト秒レーザー改質部における電気伝導度の温度依存性

岡 知輝*; 出来 真斗; 直井 美貴*; 牧野 高紘; 大島 武; 富田 卓朗*

no journal, , 

これまで、SiCに閾値フルエンスを超えたフェムト秒レーザー光(800nm)を照射すると、改質部の電気特性が室温において急激に減少することを明らかにしている。本研究ではSiCのフェムト秒レーザー照射部の抵抗値の温度依存性から、改質部の電気伝導メカニズム解明を試みた。SiC表面にフェムト秒レーザーをピークフルエンス3.18J/cm$$^{2}$$および7.97J/cm$$^{2}$$で照射後、80Kから470Kの温度範囲において抵抗値を測定した。その結果、低フルエンス(3.18J/cm$$^{2}$$)改質部抵抗値の温度依存性は1つの活性化エネルギー成分で表すことができ、活性化エネルギーE$$_{D1}$$=53.9meVが得られた。一方、高フルエンス改質(7.97J/cm$$^2$$)では2成分で表現でき、E$$_{D1}$$=51.4meV、E$$_{D2}$$=4.5meVが得られた。E$$_{D2}$$は低フルエンス改質($$sim$$6.7J/cm$$^{2}$$)では観測されないものであり、室温(300K)の熱エネルギー(26meV)よりも低い。したがって、この準位から活性化されたキャリアが抵抗値の減少に寄与しているものと考えられる。

口頭

SiCのフェムト秒レーザー改質部における電気伝導機構

柳田 栄造*; 近藤 健太*; 坂東 洋太*; 出来 真斗*; 牧野 高紘; 大島 武; 小野田 忍; 直井 美貴*; 富田 卓朗*

no journal, , 

これまでに、閾値エネルギー密度を超えるフェムト秒レーザーをSiC基板へ照射すると、室温において比抵抗が急激に低下することを明らかにしている。また、その比抵抗の温度依存性は不純物の活性化エネルギーED1, ED2の二成分で表すことができるモデルを示している。今回、不純物活性化エネルギーの照射レーザーエネルギー密度依存性を求めた。その結果、照射フルエンス5.8J/cm$$^2$$以下では、50meV程度のED1および150$$sim$$200meVのED2が得られた。一方、照射フルエンス8.7J/cm$$^2$$以上ではED2が消失し、新たに数meVのED2'が得られた。ED2'に起因する電気伝導度も照射フルエンスの増加に伴い増加する傾向を示しており、ED2'といった新たな不純物の増加がフェムト秒レーザー照射領域におけるキャリアを大きく増加させ、急激な比抵抗の低下に寄与していると結論できた。

口頭

Zn置換CeCoIn$$_5$$におけるNQR/NMR研究

酒井 宏典; 服部 泰佑; 徳永 陽; 神戸 振作; Ronning, F.*; Zhu, J.-X.*; 鈴木 康平*; 大島 佳樹*; 横山 淳*

no journal, , 

重い電子系超伝導体CeCoIn$$_5$$のIn元素を非磁性元素であるZnで少量置換すると反強磁性秩序が誘起されることが知られている。今回、In核四重極共鳴実験を行い、常磁性相, 反強磁性相, 共存超伝導相の電子状態を微視的に調べた。

口頭

NQR/NMR study of Zn-doped CeCoIn$$_5$$

酒井 宏典; 服部 泰佑; 比嘉 野乃花; 徳永 陽; 神戸 振作; Ronning, F.*; Zhu, J.-X.*; 鈴木 康平*; 大島 佳樹*; 横山 淳*

no journal, , 

微視的に量子臨界金属CeCoIn$$_5$$の非磁性元素置換効果を調べるために核四重極共鳴(NQR)法を用いた。CdやZnの置換で長距離反強磁性秩序が誘起される。核磁気緩和率$$1/T_1$$測定により、置換子周りの不均一な電子状態を明らかにした。講演では、Zn置換系の結果を示しながら、本系の超伝導と反強磁性秩序の共存についても議論する。

口頭

CeCo(In$$_{1-x}$$Zn$$_x$$)$$_5$$$$mu$$SR法による研究,2

髭本 亘; 網田 裕斗; 宮崎 一輝*; 伊藤 孝; 鈴木 康平*; 大島 佳樹*; 横山 淳*

no journal, , 

CeCoIn$$_5$$のInサイトをZnに置換した系では重い電子の超伝導がZn濃度の増大に伴い転移温度が減少し、さらに超伝導転移温度以上において新たな相転移を示す異常が見られるようになることがバルク測定等から報告されていた。我々はこれまでミュオンを用いる$$mu$$SR法により、この相転移が磁性によるものであることを確認、その磁性の変化等を報告している。本講演では$$mu$$SR法により測定した本物質の詳細な磁性と、磁場侵入長の結果を報告する予定である。

口頭

重い電子系超伝導体CeCoIn$$_5$$におけるZnおよびNi置換効果のNMR

酒井 宏典; 徳永 陽; 芳賀 芳範; 神戸 振作; Zhu, J.-X.*; Ronning, F.*; Ramakrishna, S. K.*; Reyes, A. P.*; 小手川 恒*; 藤 秀樹*; et al.

no journal, , 

重い電子系超伝導体CeCoIn$$_5$$のInサイトをZnで置換すると反強磁性秩序が、CoサイトをNi置換すると超伝導が抑制されることが茨城大の横山らによって報告された。いずれの系も超伝導相や反強磁性相が消失する組成や磁場近傍において、磁化や比熱の非フェルミ液体的振る舞いが観測されている。これら置換効果を微視的に調べるため、NMRを行なっている。当日は、NMR緩和率測定にもとづいて、各相の消失する組成や磁場近傍におけるスピン揺らぎについて議論したい。

口頭

CeCo(In$$_{1-x}$$Zn$$_x$$)$$_5$$$$mu$$SR法による研究,3

髭本 亘; 宮崎 一輝*; 網田 裕斗; 伊藤 孝; 鈴木 康平*; 大島 佳樹*; 横山 淳*

no journal, , 

重い電子系超伝導体CeCoIn$$_5$$は磁性と超伝導相関など、様々な観点からの研究がなされている。このInサイトをZnに置換した系では重い電子の超伝導状態がZn濃度の増大に伴い転移温度が減少し、相転移を示す異常が見られるようになる。これまでにミュオンを用いる$$mu$$SR法により、この相転移が磁性によるものであること、また磁場侵入長測定の結果について報告している。本講演では磁場侵入長異方性について報告する予定である。

口頭

重い電子系超伝導体CeCoIn$$_5$$におけるZn置換による不均一電子状態

酒井 宏典; 徳永 陽; 芳賀 芳範; 神戸 振作; Zhu, J.-X.*; Ronning, F.*; Ramakrishna, S. K.*; Reyes, A. P.*; 鈴木 康平*; 大島 佳樹*; et al.

no journal, , 

重い電子系超伝導体CeCoIn$$_5$$のInサイトをZnで置換すると反強磁性秩序が茨城大の横山らによって報告された。反強磁性相が消失する組成や磁場近傍において、磁化や比熱の非フェルミ液体的振る舞いが観測されている。これら置換効果を微視的に調べるため、NMRを行なった。当日は、NMR緩和率測定にもとづいて、各相の消失する組成や磁場近傍におけるスピン揺らぎについて議論したい。

口頭

重い電子系超伝導体CeCoIn$$_5$$におけるNi置換効果のNMR

酒井 宏典; 徳永 陽; 芳賀 芳範; 神戸 振作; Zhu, J.-X.*; Ronning, F.*; 小手川 恒*; 藤 秀樹*; 鈴木 康平*; 大島 佳樹*; et al.

no journal, , 

重い電子系超伝導体CeCoIn$$_5$$のCoサイトをNi置換すると超伝導が抑制されることが茨城大学の横山らによって報告された。超伝導相が消失する組成において、磁化や比熱の非フェルミ液体的振る舞いが観測されている。これら置換効果を微視的に調べるため、NMRを行なっている。当日は、NMR緩和率測定にもとづいて、超伝導相の消失する組成や磁場近傍におけるスピン揺らぎや電子状態について議論したい。

口頭

重い電子系超伝導体CeCoIn$$_5$$におけるNi置換効果とZn置換効果

酒井 宏典; 徳永 陽; 芳賀 芳範; 神戸 振作; Ronning, F.*; Zhu, J.-X.*; Thompson, J. D.*; 小手川 恒*; 藤 秀樹*; 鈴木 康平*; et al.

no journal, , 

重い電子系超伝導体CeCoIn$$_5$$は、常圧で反強磁性量子臨界点近傍に位置する物質である。実際、In元素を、CdやHg, Zn元素で少量置換すると反強磁性秩序が誘起できることが知られている一方、Sn置換は、反強磁性スピン揺らぎを抑えて、系を量子臨界点から遠ざけるように見える。ホールドープとしてZn置換の場合は、反強磁性と重い電子系常磁性状態との不均一電子状態が生じており、電子ドープとして考えられるCoサイトへのNi置換系においては、Sn置換と同様、一様な弱相関側への電子状態変化が微視的にIn核NQR実験から確認できた。

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