Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

高圧力 / 超伝導 / 強相関 / 圧力効果 / CaCu_3Ir_4O_<12> / BaIrO_3 / YFe_4P_12 / PbCrO3

本研究では、強相関系物質等における多重極限環境（高圧・低温・高磁場）下での基礎物性研究を行う事を目的とし研究を行った。本年はCrAsにおいて圧力誘起超伝導現象を発見すると共に高圧装置の最適化を行い15GPa程度までの精密物性測定を可能とした。また、その他物質の研究を行った。
反強磁性CrAsの圧力誘起超伝導現象の発見：CrAsは、斜方晶MnP型の結晶構造を有する、反強磁性体（TN=265K）である。実験には、自己フラックス法により作製した良質単結晶試料を用い、電気抵抗、磁化、中性子回折等の諸物性の高圧下測定を極低温まで行った。圧力は、ピストンシリンダー型圧力装置およびキュービック型圧力装置を用いて発生し、その結果、反強磁性秩序は、僅か9 kbar以上で消失しすると共に、低温ではフィラメンタリーな大きい超伝導が観測された。9 kbar以上では、転移幅0.1 K以下のバルク超伝導が観測された。さらに圧力を加えると、4 GPa以上の高圧力下で超伝導は消失する事を発見した。この結果はNature Communication（2014）で発表された。
パームキュービック圧力発生装置における発生圧力の拡張の研究：パームキュービックアンビル圧力装置は、ほとんどの液体圧力媒体が固化する3GPa以上の圧力範囲においても、良好な静水圧を発生出来る優れた小型の装置である。この装置の発生圧力を拡張するため、アンビルトップの大きさを、4 x 4 mm2から2.5 x 2.5 mm2に変更し、最大発生圧力をこれまでの約2倍である16 GPa程度にすることに成功した。この結果は、Review of Scientific Instruments（2014）で発表された。
その他、反強磁性絶縁体PbCrO3の圧力効果の研究やアンチポストペロブスカイト化合物V3PnNx（Pn=P、As）の圧力効果の研究を行った。

高圧力 / 相転移 / キュービックアンビル / 圧力装置 / 静水圧 / Ce2Ni5C3 / SrFe2As2 / 超伝導 / 強相関

超高圧下でも高い静水圧性を発生出来るキュービックアンビル型圧力発生装置(CAC)を小型化した、パームCAC圧力発生装置を用いた諸物性測定を多重環境下、(0. 45 K、磁場5 T、圧力9GPa程度)で可能とした。極低温、磁場中で磁化および比熱を高圧下(2 GPa程度)で測定する事を可能とした。これらの本装置を用いた、様々な化合物の研究により、圧力誘起超伝導現象をはじめとしる新奇の諸物性を明らかにした。

キュービックアンビルセル / ダイヤモンドアンビルセル / ピストンシリンダーセル / 高圧力発生装置 / 圧力誘起相転移 / 強相関 / 重い電子系 / 超伝導 / 圧力効果 / 重い電子 / 超高圧力 / 圧力誘起超伝導

高圧力を用いた低温物性研究では、圧力を物理パラメーターとして、種々の低温物性測定が行われ、圧力誘起の超伝導、磁気秩序、金属-絶縁体転移などの圧力誘起相転移現象の起源の解明を主目的としている。これまでに多くの研究成果が報告されているが、その発生起源についてはあまり明らかとなっていない。これは、これまで、静水圧性の良い測定があまり行われず再現性の良い報告があまりなされていないことに起因している。これを克服するためには、以下に静水圧性の良い高圧力環境を実現するかにかかっている。
本研究では、10GPa程度の圧力範囲で高い静水圧下での精度良い物性測定を目指し、圧力発生装置の開発、その装置を用いた精密物性測定法の開発および新しい圧力誘起相転移物質の探索を行った。その結果、装置開発としては、その結果、超小型ダイヤモンドアンビル圧力発生装置(約7φx7mm^3)を開発し、静水圧下での4端子電気抵抗測定を14GPaまで測定することに成功した。この装置と希釈冷凍機、20T超電導磁石を用い、擬1次元有機物質(TMTTF)_2TF_6(T=Sb、As、P)の多重環境下での物性測定を行い、圧力誘起超伝導体の超伝導特性を明らかにした。また、この装置を用い6GPa程度までの高圧力下磁化測定も行える。また、超小型のキュービックアンビル圧力発生装置を開発し、^3He冷凍機と組み合わせ、8GPa、0.5Kまでの測定が可能となった。新しい圧力誘起相転移物質としては、圧力誘起リエントラント超伝導体ZrTe_3、圧力誘起超伝導体(TMTTF)_2XF_6(X=Sb,As)および圧力誘起磁気秩序物質、YbCo_2Zn_<20>を発見した。これらの物質について、詳細な圧力相図を完成し、それぞれの相転移の起源を明らかにした。

【研究分担者】
松林和幸	東京大学	物性研究所	助教	(Kakenデータベース)
宗像孝司	東京大学	物性研究所	技術職員	(Kakenデータベース)

【研究連携者】
梅原出	横浜国立大学	工学研究科	教授	(Kakenデータベース)
阿曽尚文	琉球大学	理学部	准教授	(Kakenデータベース)
中村敏和	分子科学研究所	准教授	(Kakenデータベース)
繁岡透	山口大学	理工学研究科	教授	(Kakenデータベース)
藤原哲也	山口大学	理工学研究科	助教	(Kakenデータベース)
辺土正人	琉球大学	理学部	准教授	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
石本英彦	東京大学	物性研究所	教授	(Kakenデータベース)
辺土正人	琉球大学	理学部	准教授	(Kakenデータベース)
梅原出	横浜国立大学	工学研究院	准教授	(Kakenデータベース)
繁岡透	山口大学	理学部	教授	(Kakenデータベース)
松林和幸	東京大学	物性研究所	助教	(Kakenデータベース)
藤原直樹	京都大学	大学院・人間環境研究科	准教授	(Kakenデータベース)