HOME > 広報 > トピックス > 2019年12月26日(木)

和田教授、光田准教授らの研究グループが価数秩序物質において初めて近藤効果の直接観測に成功しました。

  • 2019年12月26日(木)

 九州大学大学院工学研究院の河江達也准教授、稲垣祐次助教、工学府博士課程 3 年の志賀雅亘大学院生 (日本学術振興会特別研究員) の研究グループは同大学院理学研究院の和田裕文教授、光田暁弘准教授、福岡工業大学の丸山勲准教授らと共同で、価数秩序物質で近藤効果が出現することを初めて直接観察することに成功しました。

希土類元素はハイブリッド自動車で使われる強力な永久磁石の構成材料になるなど、その化合物が示す多彩な性質は様々な先端科学分野で利用されています。このような希土類化合物の特性は、4f 軌道の不対電子が電気伝導を担う伝導電子と量子力学的な相互作用をすることに起因しています。今回注目した YbPd (イッテルビウム・パラジウム) では、Yb の価数が非整数値 +2.6 価を持つ 2 次元面が整数値 +3 価を持つ面と交互に配列するという特異な価数秩序構造が実現することがわかっていました。しかし、どのような電子状態が出現しているのか不明でした。研究グループは点接合分光法を用いて電子のエネルギー状態を詳細に調べることで、2 種類のファノ共鳴信号を観測し各 Yb サイトで独立に近藤共鳴状態が出現していることを明らかにしました。この結果は、価数秩序物質においても f 軌道の電子が持つ磁気モーメントが伝導電子によって打ち消されることを示しており、希土類化合物が示す多彩な磁気的性質の解明に役立つだけでなく新たな機能性材料の開発につながる成果と期待されます。

本研究は科学研究費 (課題番号: 25220605, 25287076, 26600102, 19J12194) の支援を受けました。本研究成果は米国物理学会発行の学術誌「Physical Review B」のオンライン版に 2019 年 12 月 10 日 (火) 付で公開され、その重要性から「Editor's Suggestion (注目論文)」にも選出されています。(https://doi.org/10.1103/PhysRevB.100.245117)

※本件についての詳細およびお問い合わせ先は以下をご覧ください。

関連先リンク