新しい量子臨界現象の物質探索

価数ゆらぎの量子臨界現象を実験により検証するため、SPring-8長期利用課題の遂行のための実験グループを組織し、2012年に課題申請を行いました。SPring-8での課題審査の結果、下記のように長期利用課題が採択されました。

実験課題名：X線分光法による臨界価数ゆらぎによる新しい量子臨界現象の実験的検証

課題番号：0046

実験責任者名：渡辺真仁

実験グループ：東大物性研、東北大金研、九大理、原研、広大理、SPring-8

ビームライン：BL39XU

実験期間：2012年10月〜2015年9月

YbやCe、Pr、Euなどの希土類化合物について、低温・高圧・強磁場の極限環境下での価数測定を行い、希土類元素の価数転移の量子臨界点を探索しました。その結果、重い電子系金属YbNi₃Ga₉の常磁性金属相でYbの価数転移の臨界点を発見しました[1]。この価数転移の臨界点で磁化率の発散的振る舞いが生じることも観測され、臨界価数ゆらぎの理論[2]により予言されていた現象の直接的証拠が得られました。

[1] Pressure-Induced Valence Crossover and Novel Metamagnetic Behavior near the Antiferromagnetic Quantum Phase Transition of YbNi₃Ga₉

K. Matsubayashi, T. Hirayama, T. Yamashita, S. Ohara, N. Kawamura, M. Mizumaki, N. Ishimatsu, S. Watanabe, K. Kitagawa, and Y. Uwatoko: Phys. Rev. Lett. 114 (2015) 086401.

[2] S. Watanabe, A. Tsuruta, K. Miyake and J. Flouquet: Phys. Rev. Lett. 100 (2008) 236401.

この成果の詳細、およびその他の成果については、研究プロジェクト、プレスリリースをご覧ください。

Last updated: May 21 2016
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