講演題目: 4f2配位系の多極子自由度による相転移と非フェルミ液体的挙動
講師: 鬼丸孝博 氏 (広島大学 大学院先進理工系科学研究科)
日時: 2022年1月27日(木) 17:00-18:00
場所: ZOOM（オンライン）
要旨:
4f2配位のPr3+イオンを含む立方晶カゴ状化合物PrT2X20 (T: 遷移金属，X: Al, Zn, Cd)では，非磁性の基底二重項で活性となる多極子自由度による相転移や重い電子超伝導，さらには非フェルミ液体的挙動などの興味深い物性が現れる [1]。このうちPrIr2Zn20はTQ = 0.11 Kで反強四極子(AFQ)秩序を示し，さらに低温のTc = 0.05 Kで超伝導転移を示す [2]。また，TQ以上の比較的広い温度範囲において，電気抵抗率は上凸の温度変化を示し，比熱は-lnTに依存する。これらのNFL的挙動は，電気四極子と伝導電子の相互作用による２チャンネル近藤格子の形成を示唆する [3]。また，Prを希薄にしたY(Pr)Ir2Zn20では，磁気比熱や電気抵抗率，弾性定数，熱膨張係数のNFL挙動が観測され，単サイトの四極子近藤効果の可能性を示している [4,5]。同様の温度変化を示すNFL的挙動は，同型構造をとるPr希薄系Y(Pr)Co2Zn20とLa(Pr)Ti2Al20の磁気比熱と電気抵抗率にも現れており [6,7]，電気四極子と伝導電子の相関が重要であると考えられる。講演では，最近見出された新物質PrNi2Mg20の低温物性や4f3配位をとる同型のNd化合物における磁気秩序とNFL的挙動についても紹介し [8,9]，多極子自由度による相転移と非フェルミ液体的挙動に対する体系的な理解と今後の研究の展望について述べる。
[1] T. Onimaru and H. Kusunose, J. Phys. Soc. Jpn. 85, 082002 (2016).
[2] T. Onimaru et al., Phys. Rev. Lett. 106, 177001 (2011).
[3] A. Tsuruta and K. Miyake, J. Phys. Soc. Jpn. 84, 114714 (2015).
[4] Y. Yamane et al., Phys. Rev. Lett. 121, 077206 (2018).
[5] T. Yanagisawa et al., Phys. Rev. Lett. 123, 067201 (2019).
[6] Y. Yamane et al., JPS Conf. Proc. 29, 015006 (2020).
[7] S. Asatani et al., JPS Conf. Proc. 30, 011159 (2020).
[8] Y. Kusanose et al., J. Alloys Compd. 894, 162361 (2022).
[9] R. Yamamoto et al., Phys. Rev. B 104, 155112 (2021).
世話人：柳澤達也
（北海道大学大学院理学研究院物理学部門）