【 2024年11月 】YbCu4Auの磁場誘起臨界性

　私たちはYbCu4Auの単結晶試料を合成し、粉末X線回折、粉末中性子回折、核磁気共鳴、磁化、比熱、電気抵抗、ミュオンスピン回転・緩和、X線吸収分光測定を行い、(1) 結晶が純良であること、(2) ゼロ磁場磁気的な二段転移を示すこと、(3) ~1 Tで2重臨界点を持つこと、(4) 7 T以下3 K以上でYbの価数に変化がないこと、を報告しました。特に、2重臨界点近傍では、異なる揺らぎがカップルし得るので、特異な物性探索として非常に興味が持たれます。本研究成果をまとめた論文は、Journal of Physical Society of Japanに掲載されました。

【 2024年8月 】元素置換によるT*型La-Eu-Sr-Cu-OのFermi液体状態の磁性研究

　私たちはT*型銅酸化物La-Eu-Sr-Cu-Oに対して、非磁性元素Znと磁性元素Feをドープすることにより、広いSrの濃度でFermi液体状態が実現していることをmuSR測定により決定しました。214型銅酸化物は、銅周りの局所構造の変化によってCTギャップが変化することが提案されていました。そこで、私たちはT*型銅酸化物を作製し、低キャリア濃度においてもFermi液体状態が実現することを見出しました。これは、CTギャップがT型に比べてT*型の方が小さいことを示唆します。本研究成果をまとめた論文は、Physical Review Bに掲載されました。

【 2024年7月 】La1.88Sr0.12CuO4における傾いたストライプと異方性の次最近接ホッピング

　私たちはT型銅酸化物La1.88Sr0.12CuO4の単結晶育成を行い、高分解能中性子散乱実験と数値計算によって、傾いたストライプ秩序の起源が異方性がある次最近接ホッピングによるもとであることを決定しました。La-Sr-C-Oの興味深いが完全には理解されていない現象の一つは、ストライプが高対称性のCu-Cu方向から傾いていることです。La1.88Sr0.12CuO4に対する高解像度中性子散乱を用いて、低温で同じ傾き角を共有する静的スピンストライプと揺らぐスピンストライプの2つの共存する相を発見しました。ドープハバードモデルを用いた数値計算により、この傾きの起源が異方性次最近接ホッピングに起因し、材料のわずかな正方晶性と一致することが明らかになりました。本研究成果をまとめた論文は、Communications Physicsに掲載されました。

【 2024年6月 】固体物理学と材料科学に貢献する東北大装置群PATHの3軸中性子回折装置AKANEとTOPAN

　2024年現在、私たちは3軸中性子回折装置T1-2 AKANEと6G TOPANの運営とユーザーサポートを行っています。研究用原子炉に配置されたAKANEとTOPANは、単結晶/粉末を問わずに材料研究に利用されており、東日本大震災後に改良が加えられました。これらの装置は弾性散乱実験と非弾性散乱実験を実施することができます。結晶および磁気構造の精密化、結晶場励起や磁気励起などの測定のために広く使用されています。本論文では、AKANEとTOPANの概要を紹介します。本研究成果をまとめた論文は、Journal of Physical Society of Japanに掲載されました。

【 2024年5月 】粉末中性子回折装置T1-3 HERMESの再稼働後の現状

　2024年現在、私たちは粉末中性子回折装置T1-3 HEMRESの運営とユーザーサポートを行っています。研究用原子炉に配置されたHERMESは、構造研究に利用されており、東日本大震災後に改良が加えられました。構造情報の取得は、物性物理学、化学、材料科学において常に重要な役割を果たしてきました。結晶および磁気構造を精密化するために、核散乱および磁気散乱に対する中性子の散乱断面積が比較的似ているため、中性子粉末回折が広く使用されています。本論文では、新たに装備されたコンポーネントとデータ解析の最新の進展に焦点を当てて、アップグレードされた機器の概要を紹介します。本研究成果をまとめた論文は、Journal of Physical Society of Japanに掲載されました。

【 2024年4月 】T*型銅酸化物LESCOのフッ素置換効果

　私たちはT*型銅酸化物La-Eu-Sr-Cu-OにおいてF置換試料の作製に成功し、ローキャリア状態を実現することに成功しました。T*型銅酸化物La-Eu-Sr-Cu-Oは構造の不安定性からローキャリア状態が実現した試料合成が困難でした。私たちはF置換を行い、ローキャリア状態が実現した試料に対して磁化測定とmuSR測定を行いました。その結果、F置換を行うことで超伝導転移温度が上昇することが分かりました。本研究は、214系銅酸化物の普遍性を研究する上で新たな知見を与えるものです。本研究成果をまとめた論文は、Conference Proceedingに掲載されました。

【 2024年1月 】YbCu4Niの量子臨界性

　私たちはYbCu4Niが常圧・ゼロ磁場で量子臨界性を示す物質であることを決定しました。NiとCuは原子番号が隣接しているために実験室のX線装置ではこれらを区別して結晶構造を決定することは困難です。私たちは中性子回折実験を行い、site mixingを内包する結晶構造であることを決定しました。そのため、YbCu4Niの大きな電子比熱係数の原因は、量子臨界性かKondo disorderのどちらの可能性もあります。そこで、我々が合成した純良な試料を用いてmuSR測定を行い、TF-muSRスペクトルの線幅が降温に伴って小さくなること、スピン緩和率は増大することから大きな電子比熱係数の原因は量子臨界性であることを決定しました。本研究は、新規な物性を探索する上で新たな知見を与えるものです。本研究成果をまとめた論文は、Physical Review Bに掲載されました。