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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

 被引用回数:3 パーセンタイル:24.43(Materials Science, Multidisciplinary)

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

$$^{33}$$S nuclear magnetic resonance spectra of uranium disulfide $$beta$$-US$$_2$$

酒井 宏典; 徳永 陽; 芳賀 芳範; 神戸 振作; Ramakrishna, S. K.*; Reyes, A. P.*; Rosa, P. F. S.*; Ronning, F.*; Thompson, J. D.*; Fisk, Z.*; et al.

JPS Conference Proceedings (Internet), 30, p.011169_1 - 011169_6, 2020/03

半金属から半導体へクロスオーバーを示すウラン二硫化物$$beta$$-US$$_2$$について、核スピン$$I=3/2$$をもつ$$^{33}$$S核核磁気共鳴(NMR)法を用いて研究を行った。$$^{33}$$S核は自然存在比0.76%しかないため、このNMR実験のために50%まで濃縮した単結晶を育成した。結晶$$c$$軸方向に外部磁場をかけて、$$beta$$-US$$_2$$における$$^{33}$$S核NMRスペクトルを得ることができ、サイト同定を行った。

口頭

$$^{33}$$S-NMR study in $$beta$$-US$$_2$$

酒井 宏典; 服部 泰佑; 比嘉 野乃花; 徳永 陽; 立岩 尚之; 山本 悦嗣; 芳賀 芳範; 神戸 振作; Reyes, A. P.*; Bauer, E. D.*; et al.

no journal, , 

$$beta$$-US$$_2$$は常磁性のナローギャップ半導体である。本化合物の特徴は、外部磁場に強く反応する電気抵抗率である。他方、1GPa程度の圧力で強磁性が誘起されるため、強磁性不安定性をもつと考えられる。微視的に電子状態を調べるため、$$^{33}$$S核NMRを行った。講演では、最近の実験結果を示して、本系の電子状態について議論したい。

口頭

ナローギャップ半導体$$beta$$-US$$_2$$$$^{33}$$S-NMR

酒井 宏典; 比嘉 野乃花; 服部 泰佑; 徳永 陽; 神戸 振作; 立岩 尚之; 芳賀 芳範; Rossa, P. F. S.*; Thompson, J. D.*; Ronning, F.*; et al.

no journal, , 

$$beta$$-US$$_2$$はナローギャップ半導体として知られており、異方的な巨大磁気抵抗を示す。本系の微視的な磁気情報を得るため、$$^{33}$$S核NMRを行った。当日は、最近得られてきた実験結果について示して、本系の磁気特性等について議論したい。

口頭

$$beta$$-US$$_2$$における$$^{33}$$S核NMR

酒井 宏典; 徳永 陽; 神戸 振作; Ramakrishna, S. K.*; Reyes, A. P.*; Rosa, P. F. S.*; Ronning, F.*; Thompson, J. D.*; Bauer, E. D.*

no journal, , 

ウランカルコゲナイド$$beta$$-US$$_2$$は常磁性体で、室温付近では半金属的伝導を示し、低温では90K程度の狭いバンドギャップをもつ半導体的伝導へクロスオーバーを示すことが知られ、低温において大きな磁気抵抗効果を示す。本系における微視的磁性を明らかにするために$$^{33}$$S同位体濃縮を行い、核磁気共鳴(NMR)実験を行なった。当日は、強磁場NMR実験結果も示して、本系の微視的な磁気特性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

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。

口頭

ウラン二硫化物$$beta$$-US$$_2$$における磁性と電気伝導性

酒井 宏典; 徳永 陽; 神戸 振作; Ramakrishna, S. K.*; Reyes, A. P.*; Rosa, P. F. S.*; Thompson, J. D.*; Ronning, F.*; Fisk, Z.*; Bauer, E. D.*

no journal, , 

$$beta$$-US$$_2$$における微視的磁性を明らかにするために$$^{33}$$S同位体濃縮を行い、核磁気共鳴(NMR)実験を強磁場下において行なった。当日は、強磁場NMR実験結果を示して、本系の微視的な磁気特性と電気伝導性の関連について議論したい。

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