Ultrasonic Team (T. Yanagisawa, Hokkaido Univ,)    

物理学2(水曜2限) コンテンツダウンロード

Oct 05, 2016


第1回目 2016年10月5日
レポート問題      Physics2_2016_report01.pdf(10/19〆切)
レポート解答編     Physics2_2016_solution01.pdf
スライド        Physics2_2016_slide01.pdf(*要パスワード)
小テスト        Physics2_2016_minitest01.pdf
初回ガイダンスプリント Physics2_2016_guide.pdf

第2回目 2016年10月19日
スライド        Physics2_2016_slide02.pdf(*要パスワード)
小テスト        Physics2_2016_minitest02.pdf

第3回目 2016年10月26日
講義ノート        Physics2_2016_note03.pdf
レポート問題      Physics2_2016_report02.pdf(11/2〆切)
レポート解答編     Physics2_2016_solution02.pdf
スライド        Physics2_2016_slide03.pdf(*要パスワード)
小テスト        Physics2_2016_minitest03.pdf

第4回目 2016年11月2日

講義ノート        Physics2_2016_note04.pdf
スライド        Physics2_2016_slide04.pdf(*要パスワード)

第5回目 2016年11月9日
スライド        Physics2_2016_slide05.pdf(*要パスワード)
レポート問題      Physics2_2016_report03.pdf(11/16〆切)
レポート解答編     Physics2_2016_solution03.pdf
小テスト        Physics2_2016_minitest05.pdf

第6回目 2016年11月16日
スライド        Physics2_2016_slide06.pdf(*要パスワード)
講義ノート        Physics2_2016_note06.pdf

第7回目 2016年11月30日
スライド        Physics2_2016_slide07.pdf(*要パスワード)
レポート問題      Physics2_2016_report04.pdf(12/7〆切)
※ ↑↑紙媒体配布版には誤植があります。失礼しました。
(誤:8つ、8方向 正:6つ、6方向)

レポート解答編     Physics2_2016_solution04.pdf

講義ノート        Physics2_2016_note07.pdf
小テスト        Physics2_2016_minitest07.pdf

第8回目 2016年12月7日
スライド        Physics2_2016_slide08.pdf(*要パスワード)
講義ノート        Physics2_2016_note08.pdf
小テスト        Physics2_2016_minitest08.pdf

第9回目 2016年12月14日
スライド        Physics2_2016_slide09.pdf(*要パスワード)
小テスト        Physics2_2016_minitest09.pdf

第10回目 2016年12月21日
スライド        Physics2_2016_slide10.pdf(*要パスワード)
レポート問題      Physics2_2016_report05.pdf(1/11〆切)
※ ↑↑紙媒体配布版には誤植があります。失礼しました。
(誤:「反」時計回り 正:時計回り)

レポート解答編     Physics2_2016_solution05.pdf
小テスト        Physics2_2016_minitest10.pdf

第11回目 2017年1月11日
スライド        Physics2_2016_slide11.pdf(*要パスワード)
小テスト        Physics2_2016_minitest11.pdf

第12回目 2017年1月18日
スライド        Physics2_2016_slide12.pdf(*要パスワード)
レポート問題      Physics2_2016_report06.pdf(1/25〆切)
※ ↑↑紙媒体配布版には誤植があります。
問6-1ヒント 誤:P=IR^2=1/2 mv^2  正:P=RI^2=-d/dt (1/2 mv^2)
問6-5問題設定 誤:C= 3.5 [mC]  正:C=3.5 [μC]
レポート解答編     Physics2_2016_solution06.pdf
※ ↑↑紙媒体配布版に計算ミスがありました。
問6-5 C= 3.5 [mC]とした場合と、C=3.5 [μC]とした場合のそれぞれの解を、上記PDFに更新しておきましたのでそちらを参照してください。

小テスト        Physics2_2016_minitest12.pdf

最終回(第13回目) 2017年1月25日
スライド        Physics2_2016_slide13.pdf(*要パスワード)

期末試験      Physics2_2016_finalexam.pdf

A New Technique for High Frequency
and High Pressure Ultrasonic Measurements

Aug 24, 2016

A new technique has been developed which has allowed high-frequency ultrasonic measurements up to 323 MHz under a pressure of ~1.3 GPa (~ten thousand atmospheres) at very low temperatures (down to 1.5 K) to be performed for the first time. Installing a coaxial cable into a high pressure cell is a significant challenge, since the coaxial tube could act as vent to relieve the pressure. To overcome this technical difficulty, the authors installed a pair of one-side covered ultra-thin semi-rigid coaxial cables with a diameter of 0.33 mm into a hybrid piston-cylinder cell. The ‘ultrasonic method’ is one of the essential tools for investigating the electronic state via the electron-phonon interaction, while ‘pressure’ is an important parameter that allows the electronic correlations to be ‘tuned’ by controlling the lattice parameter of the crystals. By merging these technologies, the authors’ experiments revealed the exotic behavior of the 4f electrons in the ground state of SmOs4Sb12, which transform from being delocalized at ambient pressure to being localized at high pressures with a crossover pressure of approximately 0.7 GPa. Such a traditional but “nonstandard” technique not only provides special insight into this extraordinary compound, but also represents a new milestone in the development of ultrasonic measurement methods in solid-state physics.

For more information please see our paper: S. Mombetsu et al., Phys. Rev. B 94 (2016) 085142.

(also available on arXiv:1608.01066 [cond-mat.str-el])

Watermelon Drop 2016

Jul 07, 2016

物理学1(水曜2限) コンテンツダウンロード

Apr 20, 2016


第1回目 2016年4月13日
レポート問題      Physics1_2016_01-1.pdf(4/20〆切)
レポート解答編     Physics1_2016_01-2.pdf
スライド        Physics1_2016_slide01.pdf(*要パスワード)
小テスト        Physics1_2016_minitest01.pdf
初回ガイダンスプリント Physics1_2016_01-0.pdf

(資料)昨年度期末テスト Physics1_2016_01-3.pdf

第2回目 2016年4月20日
レポート問題(修正版) Physics1_2016_02-1.pdf(4/27〆切)
レポート問題(正誤表) Physics1_2016_02-1_erratum.pdf
レポート解答編     Physics1_2016_02-2.pdf
スライド        Physics1_2016_slide02.pdf(*要パスワード)
小テスト        Physics1_2016_minitest01.pdf


第3回目 2016年4月27日
レポート問題      Physics1_2016_03-1.pdf(5/11〆切)
レポート解答編     Physics1_2016_03-2.pdf
スライド        N/A
小テスト        Physics1_2016_minitest03.pdf

第4回目 2016年5月11日
レポート問題      Physics1_2016_04-1.pdf(5/18〆切)
レポート解答編     Physics1_2016_04-2.pdf
スライド        Physics1_2016_slide04.pdf
小テスト        Physics1_2016_minitest04.pdf
第5回目 2016年5月18日
レポート問題      Physics1_2016_05-1.pdf(5/25〆切)
レポート解答編     Physics1_2016_05-2.pdf
スライド        Physics1_2016_slide05.pdf
小テスト        Physics1_2016_minitest05.pdf

第6回目 2016年5月25日

第7回目 2016年6月1日
講義ノート      Physics1_2016_LectureNote06.pdf
レポート問題      Physics1_2016_06-1.pdf(6/8〆切)
レポート解答編     Physics1_2016_06-2.pdf
小テスト        Physics1_2016_minitest06.pdf

第8回目 2016年6月8日
講義ノート      Physics1_2016_LectureNote07.pdf
レポート問題      Physics1_2016_07-1.pdf(6/15〆切)
レポート解答編     Physics1_2016_07-2.pdf
小テスト        なし

第9回目 2016年6月15日
講義ノート      Physics1_2016_LectureNote08.pdf
レポート問題      Physics1_2016_08-1.pdf(6/22〆切)
レポート解答編     Physics1_2016_08-2.pdf
小テスト        Physics1_2016_minitest08.pdf

第10回目 2016年6月22日
レポート問題      なし
小テスト        Physics1_2016_minitest09.pdf

第11回目 2016年6月29日
レポート問題      Physics1_2016_10-1.pdf(7/6〆切)
レポート解答編     Physics1_2016_10-2.pdf
小テスト        Physics1_2016_minitest10.pdf

第12回目 2016年7月6日
レポート問題      Physics1_2016_11-1.pdf(7/13〆切)
レポート解答編     Physics1_2016_11-2.pdf
スイカ落としフライヤー        watamelondrop2016.pdf

第13回目 2016年7月13日

スライド        Physics1_2016_slide12.pdf(*要パスワード)
レポート問題      Physics1_2016_12-1.pdf(7/20〆切)
レポート解答編     Physics1_2016_12-2.pdf

第14回目 2016年7月20日

レポート問題      Physics1_2016_13-1.pdf(7/20〆切)
レポート解答編     Physics1_2016_13-2.pdf
小テスト        Physics1_2016_minitest13.pdf

第15回目 2016年8月3日

期末試験      Physics1_2016_finalexam.pdf

Publication List

Mar 31, 2016

Google Scholar: Tatsuya Yanagisawa (My citation)

: ReaD&Researcher map:0112973

Researcher ID (Thomson Scientific): AAD-8278-2019

▶ 2021

'Electric quadrupolar contributions in the magnetic phases of UNi4B'
T. Yanagisawa, H. Matsumori, H. Saito, H. Hidaka, H. Amitsuka, S. Nakamura, S. Awaji, D. I. Gorbunov, S. Zherlitsyn, J. Wosnitza, K. Uhlířová, M. Vališka, and V. Sechovský
Phys. Rev. Lett. 126 (2021) 157201. [arXiv:2103.02391]

▶ 2020

'Helical magnetic ordering studied in single-crystalline GdBe13'
Hiroyuki Hidaka, Kota Mizuuchi, Eikai Hayasaka, Tatsuya Yanagisawa, Jun Ohara, and Hiroshi Amitsuka
Phys. Rev. B 102 (2020) 174408.

'Logarithmic Elastic Response in the Dilute non-Kramers System Y1-xPrxIr2Zn20'
T. Yanagisawa, H. Hidaka, H. Amitsuka, S. Zherlitsyn, J. Wosnitza, Y. Yamane, and T. Onimaru
JPS Conf. Proc. 29 (2020) 015002.[arXiv:1911.07462]

'Linearly Polarized Hard X-Ray Photoemission Spectroscopy of PrBe13'
Satoru Hamamoto, Yuina Kanai-Nakata, Hidenori Fujiwara, Kentaro Kuga, Takayuki Kiss, Atsushi Higashiya, Atsushi Yamasaki, Shin Imada, Arata Tanaka, Kenji Tamasaku, Makina Yabashi, Tetsuya Ishikawa, Hiroyuki Hidaka, Tatsuya Yanagisawa, Hiroshi Amitsuka, Akira Sekiyama
JPS Conf. Proc. 29 (2020) 012010.

'Unusual phase boundary of the magnetic-field-tuned valence transition in CeOs4Sb12'
K. Götze, M. J. Pearce, P. A. Goddard, M. Jaime, M. B. Maple, K. Sasmal, T. Yanagisawa, A. McCollam, T. Khouri, P.-C. Ho, and J. Singleton
Phys. Rev. B 101 (2020) 075102.[arXiv:1910.01757]

'Quadrupolar Susceptibility and Magnetic Phase Diagram of PrNi2Cd20 with Non-Kramers Doublet Ground State'
Tatsuya Yanagisawa, Hiroyuki Hidaka, Hiroshi Amitsuka, Shintaro Nakamura, Satoshi Awaji, Elizabeth L. Green, Sergei Zherlitsyn, Joachim Wosnitza, Duygu Yazici, Benjamin. D. White, and M. Brian Maple
Philosophical Magazine100,1268-1281 (2020). [arXiv:1911.11914] [HUSCAP]

'Magnetic Phase Transitions of CeTe at 50 mK in Fields up to 28 T'
Shintaro Nakamura, Satoshi Awaji, Tatsuya Yanagisawa, Takeaki Saito, Takeshi Matsumura, and Akira Ochiai
JPS Conf. Proc. 30, 011155 (2020).

'Magnetic Phase Diagram of Helical Magnet GdBe13'
Hiroyuki Hidaka, Kota Mizuuchi, Tatsuya Yanagisawa, and Hiroshi Amitsuka
JPS Conf. Proc. 30, 011117 (2020).

'Rare-Earth Atomic Motion in RBe13 (R: La, Pr, Sm)'
Satoshi Tsutsui, Yusei Shimizu, Hiroyuki Hidaka, Akinari Kohriki, Ryoya Murata, Yoshitaka Yoda, Tatsuya Yanagisawa, Hiroshi Amitsuka
JPS Conf. Proc. 30, 011115 (2020).

'Observation of the 4f ground-state symmetry in strongly correlated cubic Pr compounds probed by linearly polarized 3d core-level photoemission spectroscopy'
S. Hamamoto, Y. Kanai, S. Fujioka, Y. Nakatani, H. Fujiwara, K. Kuga, T. Kiss, A. Higashiya, A. Yamasaki, S. Imada, A. Tanaka, K. Tamasaku, M. Yabashi, T. Ishikawa, H. Hidaka, T. Yanagisawa, H. Amitsuka, K.T. Matsumoto, T. Onimaru, T. Takabatake, and A. Sekiyama
Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena 238 146885 (2020).

▶ 2019

'Evidence for the Single-Site Quadrupolar Kondo Effect in the Dilute non-Kramers System Y1-xPrxIr2Zn20'
T. Yanagisawa, H. Hidaka, H. Amitsuka, S. Zherlitsyn, J. Wosnitza, Y. Yamane, and T. Onimaru
Phys. Rev. Lett. 123 067201 (2019).[arXiv:1907.06284]
▶ Highlights

'Muon spin rotation and relaxation in Pr1-xNdxOs4Sb12: superconductivity and magnetism in Pr-rich alloys'
P. C. Ho, D. E. MacLaughlin, M. B. Maple, Lei Shu, A. D. Hillier, O. O. Bernal, T. Yanagisawa, P. K. Biswas, Jian Zhang, Cheng Tan, S. D. Hishida, T. McCullough-Hunter

'Magnetic, Transport, and Phonon Properties of the Trivalent Eu Metallic Compound EuBe13'
Hiroyuki Hidaka, Kota Mizuuchi, Tatsuya Yanagisawa, and Hiroshi Amitsuka
J. Phys. Soc. Jpn. 88 88, 034708 (2019).[arXiv:1901.06120]

▶ 2018

'Search for multipolar instability in URu2Si2 studied by ultrasonic measurements under pulsed magnetic field'
T. Yanagisawa, S. Mombetsu, H. Hidaka, H. Amitsuka, P. T. Cong, S. Yasin, S. Zherlitsyn, J. Wosnitza, K. Huang, N. Kanchanavatee, M. Janoschek, M. B. Maple, D. Aoki
Phys. Rev. B 97 (2018) 155137. [arXiv/1804.01244]

'Evidence for a New Magnetoelectric Effect of Current-Induced Magnetization in a Toroidal Magnetic Ordered State of UNi4B'
Hiraku Saito, Kenta Uenishi, Naoyuki Miura, Chihiro Tabata, Hiroyuki Hidaka, Tatsuya Yanagisawa, and Hiroshi Amitsuka
J. Phys. Soc. Jpn. 87 (2018) 033702. [Editor's Choice] [arXiv/1801.04660]

'Magnetoelastic phenomena in antiferromagnetic uranium intermetallics: The UAu2Si2 case'
M. Vališka, H. Saito, T. Yanagisawa, C. Tabata, H. Amitsuka, K. Uhlířová, J. Prokleška, P. Proschek, J. Valenta, M. Míšek, D. I. Gorbunov, J. Wosnitza, and V. Sechovský
Phys. Rev. B 98 (2018) 174439.

'Superconductivity in single crystalline ThBe13 and LuBe13'
Klára Uhlířová, Naoyuki Miura, Vladimír Tkáč, Jan Prokleška, Maciej Chrobak, Zbigniew Tarnawski, Hiroyuki Hidaka, Tatsuya Yanagisawa, Vladimír Sechovský, and Hiroshi Amitsuka
Physica B: Condensed Matter 536 (2018) 516.

'Low-temperature x-ray crystal structure analysis of the cage-structured compounds MBe13(M=La, Sm, and U)'
Hiroyuki Hidaka, Ryoma Nagata, Chihiro Tabata, Yusei Shimizu, Naoyuki Miura, Tatsuya Yanagisawa, and Hiroshi Amitsuka
Phys. Rev. Materials 2 (2018) 053603.[arXiv/1804.10311]

'Uncompensated Antiferromagnetic Ordering of UAu2Si2 Studied by 29Si-NMR'
C. Tabata, Y. Ihara, S. Shimmura, N. Miura, H. Hidaka, T. Yanagisawa, H. Amitsuka
J. Phys. Soc. Jpn. 87 (2018) 114707.

▶ 2017

'Magnetically Ordered State and Crystalline-Electric-Field Effects in SmBe13'
Hiroyuki Hidaka, Seigo Yamasaki, Yusei Shimizu, Naoyuki Miura, Chihiro Tabata, Tatsuya Yanagisawa, and Hiroshi Amitsuka
J. Phys. Soc. Jpn. 86 (2017) 074703.

'Sm Valence States and Magnetic Properties in SmBe13 and SmTi2Al20 Investigated by Sm Synchrotron-Radiation-Based Mössbauer Spectroscopy'
Satoshi Tsutsui, Yoshio Kobayashi, Jin Nakamura, Michael K. Kubo, Shota Amagasa , Yasuhiro Yamada, Yoshitaka Yoda, Yusei Shimizu, Hiroyuki Hidaka, Tatsuya Yanagisawa, Hiroshi Amitsuka, Akira Yamada, Ryuji Higashinaka, Tatsuma D. Matsuda and Yuji Aoki
Hyperfine Interactions 238 (2017) 100.

'Observation of Low-Energy Einstein Phonon and Superconductivity in Single-Crystalline LaBe13'
J. Phys. Soc. Jpn. 86 (2017) 023704.

▶ 2016

'Fermi-surface topologies and low-temperature phases of the filled skutterudite compounds CeOs4Sb12 and NdOs4Sb12'
Pei Chun Ho, John Singleton, Paul A. Goddard, Fedor F. Balakirev, Shalinee Chikara, Tatsuya Yanagisawa, M. Brian Maple, David B. Shrekenhamer, Xia Lee, and Avraham T. Thomas
Phys. Rev. B 94 (2016) 205140. [arXiv/1611.00318]

'Peculiar Magnetism of UAu2Si2'
Chihiro Tabata, Naoyuki Miura, Klára Uhlířová, Michal Vališka, Hiraku Saito, Hiroyuki Hidaka, Tatsuya Yanagisawa, Vladimír Sechovský, and Hiroshi Amitsuka
Phys. Rev. B 94 (2016) 214414. [arXiv/1608.06035]

'Study of Localized Character of 4f Electrons and Ultrasonic Dispersions in SmOs4Sb12 by High-Pressure High-Frequency Ultrasonic Measurements'
S. Mombetsu, T. Murazumi, H. Hidaka, T. Yanagisawa, H. Amitsuka, P.-C. Ho, and M. B. Maple
Phys. Rev. B 94 (2016) 084152. [arXiv/1608.01066]
▶ Highlights

'Crystalline Electric Field and Kondo Effect in SmOs4Sb12'
Shota Mombetsu, Tatsuya Yanagisawa, Hiroyuki Hidaka, Hiroshi Amitsuka, Shadi Yasin, Sergei Zherlitsyn, Jochen Wosnitza, Pei-Chun Ho, and M. Brian Maple
J. Phys. Soc. Jpn. 85 (2016) 043704. [arXiv/1603.09069]
▶ Highlights

'Synchrotron Radiation Mössbauer Spectroscopy Using 149Sm Nuclei'
Satoshi Tsutsui, Ryo Masuda, Yasuhiro Kobayashi, Yoshitaka Yoda, Kota Mizuuchi, Yusei Shimizu, Hiroyuki Hidaka, Tatsuya Yanagisawa, Hiroshi Amitsuka, Fumitoshi Iga, and Makoto Seto
J. Phys. Soc. Jpn. 85 (2016) 083704.

'High Magnetic Field Study of Elastic Constants of the Cage-structure Compound SmBe13'
S. Mombetsu, T. Murazumi, K. Hiura, S. Yamazaki, Y. Shimizu, H. Hidaka, T. Yanagisawa, H. Amitsuka, S. Yasin, S. Zherlitsyn and J. Wosnitza
J. Phys. Conf. Ser. 683 (2016) 012032.

'Magnetic anisotropy and thermodynamic anomaly in the superconducting mixed state of UBe13 probed by static dc magnetization measurements'
Yusei Shimizu, Yoshinori Haga, T. Yanagisawa, and Hiroshi Amitsuka
Phys. Rev. B 93 (2015) 024502.

▶ 2015

'Nonmagnetic ground state in the cubic compounds PrNi2Cd20 and PrPd2Cd20'
D. Yazici, T. Yanagisawa, B. D. White, and M. B. Maple
Phys. Rev. B 91 (2015) 115136.

'Pressure-Temperature Phase Diagram of CeAg'
Hiroyuki HIDAKA, Shinya OTANI, Hiraku SAITO, Kaori TATSUMI, Tatsuya Yanagisawa and Hiroshi AMITSUKA
J. Mag. Mag. Mater. 385 (2015) 428-432.

'Ultrasonic Investigation of Magnetic Ordering with Higher-Order Interactions in the Cage-Structured Compound U3Pd20Si6'
T. Yanagisawa, Kenta Hiura, Shota Mombetsu, Taro Murazumi, Hiroyuki Hidaka, Hiroshi Amitsuka, Naoyuki Tateiwa, and Yoshinori Haga
J. Phys. Conf. Ser. 592 (2015) 012095.

▶ 2014

'Muon spin rotation and relaxation in Pr1-xNdxOs4Sb12: magnetic and superconducting ground states'
D. E. MacLaughlin, P.-C. Ho, L. Shu, O. O. Bernal, S. Zhao, A. A. Dougraghi, T. Yanagisawa, M. B. Maple, and R. H. Fukuda
Phys. Rev. B 89 (2014) 144419.

'Muon spin rotation and relaxation in Pr1-xNdxOs4Sb12: paramagnetic states'
P.-C. Ho, D. E. MacLaughlin, L. Shu, O. O. Bernal, S. Zhao, A. A. Dougraghi, T. Yanagisawa, M. B. Maple, and R. H. Fukuda
Phys. Rev. B 89 (2014) 235111.

'Ultrasonic Study of the Hidden Order and Heavy-Fermion State in URu2Si2 with Hydrostatic Pressure, Rh-doping, and High-Magnetic Fields'
Tatsuya Yanagisawa
Philosophical Magazine 94 (2014) 3775-3788. [arXiv/1312.3084]

'X-ray backscattering study of crystal lattice distortion in hidden order of URu2Si2'
C. Tabata, T. Inami, S. Michimura, M. Yokoyama, H. Hidaka, T. Yanagisawa & H. Amitsuka
Philosophical Magazine 94 (2014) 3691-3701.

'Simultaneous Measurements of Elastic Constant and Resistivity near the Tc of Non-BCS-Type Superconductor PrOs4Sb12'
Shota Mombetsu, Taro Murazumi, Kenta Hiura, Hiroyuki Hidaka, Tatsuya Yanagisawa, Hiroshi Amitsuka, and M. Brian Maple
JPS Conf. Proc. 3 (2014) 015021.

'DC Magnetization Study on Heavy-Electron Superconductor UBe13'
Yusei Shimizu, Yoshinori Haga, Tatsuya Yanagisawa, Hiroshi Amitsuka, Dai Aoki, Jean-Pascal Brison, and Daniel Braithwaite
JPS Conf. Proc. 3 (2014) 015009.

'Polarized Light Microscopic Study of the Hidden Order Phase in URu2Si2'
Chihiro Tabata, Masashi Tokunaga, Makoto Yokoyama, Hiroyuki Hidaka, Tatsuya Yanagisawa and Hiroshi Amitsuka
JPS Conf. Proc. 3 (2014) 011062.

▶ 2013

'Hybridization-Driven Orthorhombic Lattice Instability in URu2Si2'
Tatsuya Yanagisawa, Shota Mombetsu, Hiroyuki Hidaka, Hiroshi Amitsuka, Mitsuhiro Akatsu, Shadi Yasin, Sergei Zherlitsyn, Jochen Wosnitza, Kevin Huang, Mark Janoschek, and M. Brian Maple
Phys. Rev. B 88 (2013) 195150. [arXiv/1311.3748]
▶ Highlights

'Gamma 3-type Lattice Instability and the Hidden Order of URu2Si2'
Tatsuya Yanagisawa, Shota Mombetsu, Hiroyuki Hidaka, Hiroshi Amitsuka, Mitsuhiro Akatsu, Shadi Yasin, Sergei Zherlitsyn, Jochen Wosnitza, Kevin Huang, and M. Brian Maple
J. Phys. Soc. Jpn. 82 (2013) 013601. [arXiv/1211.7185]
▶ Highlights

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Crystalline Electric Field and Kondo Effect in SmOs4Sb12

Mar 18, 2016

本研究で取り上げる充填スクッテルダイトSmOs4Sb12は、比熱から見積もられる電子比熱係数が820 mJ mol-1 K-2と大きく、重い電子状態を形成していると考えられています。この電子比熱係数の値は8 Tの外部磁場中でもほとんど変化せず、磁場によって抑制されるCe化合物の重い電子状態とは対照的です。この磁場に鈍感な重い電子状態の発現機構としては、ラットリングに起因した局所電荷揺らぎや価数揺らぎを起源とするものが理論提案されています。また、本系はTC ~ 2.5 Kで弱い強磁性モーメントを伴った相転移を示します。この低温秩序相における強磁性については、遍歴強磁性の可能性と、多極子秩序に伴う寄生モーメントの可能性が指摘されており、争点となっています。
一般に、強いc-f混成がある場合、低温・低磁場では局在電子模型による結晶場準位の決定は困難です。そこで、本研究では、パルス強磁場を用いた超音波弾性定数測定により、c-f混成のエネルギースケールを越えた領域での弾性応答から結晶場基底状態の決定を試みました。本研究のパルス磁場中弾性定数測定では、4.2 Kにおいて弾性定数C44が10 T以下の低磁場で減少し、高磁場側で増大する振る舞いが観測されました。また、磁場印加に伴い弾性定数C11が増大する振る舞いが観測されました。これらの弾性応答には、結晶場基底状態の対称性に関する明瞭な選択則が現れており、Γ67四重項基底状態を強く示唆します。さらに、ゼロ磁場の弾性定数の温度変化から歪み-四極子結合定数を決定し、それを用いて弾性定数の磁場変化の定量的な計算を行ないました。この局在模型を用いた計算の示す変化量が、実験結果の弾性定数C44の10 T以上の変化量とほぼ一致したことから、少なくとも20 T以上での高磁場領域で局在性が回復していることが示唆されます。また、低磁場側での計算結果との不一致は、低温・低磁場では局在模型が適用できず、c-f混成が支配的であることを改めて裏付ける結果です。

Our ultrasound results obtained in pulsed magnetic fields show that the filled-skutterudite compound SmOs4Sb12 has the Γ67 quartet crystalline-electric-field ground state. This fact suggests that the multipolar degrees of freedom of the Γ67 quartet play an important role in the unusual physical properties of this material. On the other hand, the elastic response below ≈20 T cannot be explained using the localized 4 f-electron model, which does not take into account the Kondo effect or ferromagnetic ordering. The analysis result suggests the presence of a Kondo-like screened state at low magnetic fields and its suppression at high magnetic fields above 20 T even at low temperatures.

For more information please see our paper: S. Mombetsu et al., J. Phys. Soc. Jpn. 85 (2016) 043704.

(also available on arXiv:1603.09069 [cond-mat.str-el])

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Jan 01, 2016
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