2025/06/09 更新

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クサノセ　ユカ
草ノ瀬　優香
KUSANOSE Yuka
所属
大学院工学研究科 応用物理学専攻 構造物性物理学 助教
大学院担当
大学院工学研究科
学部担当
工学部 物理工学科
職名
助教
外部リンク

学位 1

  1. 博士（理学） （ 2023年3月   広島大学 ） 

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研究キーワード 1

  1. 物性物理

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経歴 2

  1. 名古屋大学   大学院工学研究科 応用物理学専攻 構造物性物理学   助教

    2023年4月 - 現在

  2. 広島大学   学振特別研究員DC2

    2021年4月 - 2023年3月

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学歴 3

  1. 広島大学   先進理工系科学研究科　量子物質科学専攻

    2020年4月 - 2023年3月

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    国名： 日本国

  2. 広島大学   先端物質科学研究科　量子物質科学専攻

    2018年4月 - 2020年3月

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    国名： 日本国

  3. 広島大学   理学部　物理科学科

    2014年4月 - 2018年3月

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    国名： 日本国

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所属学協会 1

  1. 日本物理学会

    2018年 - 現在

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論文 9

  1. Multipolar phase transition in the 4f2 fcc lattice compound PrCdNi4

    Kusanose Y., Shimura Y., Umeo K., Kawata N., Takabatake T., Terashima T., Kikugawa N., Konoike T., Hattori Y., Nawa K., Wu H.C., Sato T.J., Onimaru T.

    Physical Review B   111 巻 ( 16 )   2025年4月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Physical Review B  

    Transport and magnetic properties of a 4f2 fcc lattice compound, PrCdNi4, were studied. The magnetic susceptibility χ(T) follows the Curie-Weiss law from 300 to 20 K, as expected for a free Pr3+ ion. As the temperature decreases below 5 K, χ(T) approaches a constant, indicating van Vleck paramagnetic behavior. The specific heat C(T) displays a broad shoulder at around 4 K, which can be reproduced by a doublet-triplet two-level model with an energy gap of 12 K. These results suggest a nonmagnetic Γ3 doublet ground state of the Pr3+ ion in the cubic crystalline electric field. C(T) exhibits a peak at TO = 1.0 K and this peak remains robust against magnetic fields up to 5 T. In powder neutron diffraction measurements, no magnetic reflection was observed at 0.32 K <TO. Two anomalies at B = 2.1 and 5.3 T in magnetoresistance ρ(B) at 0.05 K likely originate from switching in the order parameter. These results suggest that the phase transition at TO is ascribed to an antiferro-type order of the electric quadrupole or magnetic octupole of the Γ3 doublet in the 4f2 fcc lattice.

    DOI： 10.1103/PhysRevB.111.165125

    Scopus

    researchmap

  2. Antiferromagnetic Order and a Superzone Gap in YbPt5Al2 with the Tetragonal ZrNi2Al5-type Structure 査読有り

    Yudai Kawaue, Ryohei Oishi, Yuka Kusanose, Rikako Yamamoto, Kazunori Umeo, Yasuyuki Shimura, Toshiro Takabatake, Takahiro Onimaru

    JPS Conference Proceedings   38 巻   頁： 011110   2023年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

    DOI： 10.7566/JPSCP.38.011110

  3. Observation of thermodynamics originating from a mixed-spin ferromagnetic chain 査読有り

    American Physical Society   106 巻 ( 10 ) 頁： L100404   2022年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1103/PhysRevB.106.L100404

  4. Inelastic neutron scattering study of crystalline electric field excitations in a cubic compound PrMgNi4 査読有り 国際共著

    Y. Kusanose, T. Onimaru, Y. Yamane, K. Umeo, T. Takabatake, T. Guidi, D. Le, D.T. Adroja

    Journal of Physics: Conference Series   2164 巻 ( 1 ) 頁： 012052   2022年3月

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

    DOI： 10.1088/1742-6596/2164/1/012052

  5. Synthesis and study of transport and magnetic properties of magnesium cage compounds RNi2Mg20 (R= Pr and Nd) 査読有り

    Yuka Kusanose, Takahiro Onimaru, Yu Yamane, Kazunori Umeo, Toshiro Takabatake

    Journal of Alloys and Compounds   894 巻   頁： 162361   2022年2月

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.jallcom.2021.162361

  6. Magnetic refrigeration down to 0.2 K by heavy fermion metal YbCu4Ni 査読有り

    Yasuyuki Shimura, Kanta Watanabe, Takanori Taniguchi, Kotaro Osato, Rikako Yamamoto, Yuka Kusanose, Kazunori Umeo, Masaki Fujita, Takahiro Onimaru, Toshiro Takabatake

    Journal of Applied Physics   131 巻 ( 1 ) 頁： 013903   2022年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1063/5.0064355

  7. Heavy-Fermion Behavior in a Honeycomb Kondo Lattice CePt6Al3 査読有り

    Ryohei Oishi, Yudai Ohmagari, Yuka Kusanose, Yu Yamane, Kazunori Umeo, Yasuyuki Shimura, Takahiro Onimaru, Toshiro Takabatake

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   89 巻 ( 10 ) 頁： 104705   2020年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.7566/JPSJ.89.104705

  8. Effects of Magnetic Field on the Nonmagnetic Doublet Ground State in PrMgNi4 査読有り

    Yuka Kusanose, Takahiro Onimaru, Gyeong-Bae Park, Yu Yamane, Kazunori Umeo, Toshiro Takabatake

    JPS Conference Proceedings   30 巻   頁： 011160   2020年3月

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

    DOI： 10.7566/JPSCP.30.011160

  9. Hindered Quadrupole Order in PrMgNi4 with a Nonmagnetic Doublet Ground State 査読有り

    Yuka Kusanose, Takahiro Onimaru, Gyeong-Bae Park, Yu Yamane, Kazunori Umeo, Toshiro Takabatake, Naomi Kawata, and Tsutomu Mizuta

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   88 巻 ( 8 ) 頁： 083703   2019年8月

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.7566/JPSJ.88.083703

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MISC 2

  1. 非磁性基底二重項をとる立方晶PrMgNi<sub>4</sub>の磁歪測定による四極子感受率の評価

    草ノ瀬優香, 志村恭通, 鬼丸孝博  

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM)78 巻 ( 1 )   2023年

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  2. ミックス型強磁性スピン鎖における低温物性

    師田慧, 山口博則, 細越裕子, 古谷峻介, 下野聖矢, 川上貴資, 草ノ瀬優香, 志村恭通  

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM)78 巻 ( 1 )   2023年

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講演・口頭発表等 4

  1. Quadrupole susceptibility by magnetostriction and thermal expansion measurements for thenon-magnetic ground state doublet in a cubic Pr-based compound PrMgNi4 国際会議

    APS Global Physics Summit 2025 of the American Physical Society  2025年3月20日  American Physical Society

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    開催年月日： 2025年3月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：Anaheim, California, USA   国名：アメリカ合衆国  

  2. 非磁性基底二重項をもつ立方晶PrMgNi4の 磁歪・熱膨張測定と四極子感受率

    草ノ瀬優香

    日本物理学会  2024年9月17日  日本物理学会

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    開催年月日： 2024年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：北海道大学　札幌キャンパス  

  3. 希土類金属間化合物の電子状態の解明 招待有り

    草ノ瀬優香

    H-Physics  2024年6月15日  H-PhysicsII 実行委員

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    開催年月日： 2024年6月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

    開催地：神戸大学百年記念館  

  4. 立方晶化合物PrXNi4 (X = Mg, Cd)とPrNi2Mg20の非磁性基底二重項における四極子秩序 招待有り

    草ノ瀬優香

    第一回アシンメトリ量子セミナー  2023年8月3日  令和5年度学術変革領域研究(A) アシンメトリが彩る量子物質の可視化・設計・創出

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    開催年月日： 2023年8月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

    開催地：名古屋工業大学   国名：日本国  

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科研費 2

  1. 立方晶5d遷移金属化合物における多極子自由度が創出する新規物性

    研究課題/研究課題番号：25K17344  2025年4月 - 2028年3月

    科学研究費助成事業  若手研究

    草ノ瀬 優香

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    担当区分：研究代表者 

    配分額：4810000円 （ 直接経費：3700000円 、 間接経費：1110000円 ）

  2. 非磁性二重項の電気四極子が誘起する強相関量子現象に関する研究

    研究課題/研究課題番号：21J14456  2021年4月 - 2023年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特別研究員奨励費

    草ノ瀬 優香

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    本研究では，非磁性基底二重項をとる新たな立方晶プラセオジム(Pr)化合物を探索し，四極子と伝導電子の相互作用による物性を系統的に捉えることを目的として，以下の2つの項目に着目して研究を行った。
    (1)Prの副格子がfcc構造をとるPrMgNi4の単結晶を作製し，物性測定を行った。私たちのこれまでの研究では，Prの結晶場基底状態は非磁性のΓ3二重項であるが，0.1 Kまで四極子秩序は観測されていない。そこで，0.3 Kまでの熱膨張と磁歪を測定した。得られる格子長の変化量ΔLから歪みはε≡ΔL/L0 となる。ゼロ磁場での熱膨張の温度変化では，5 K付近にブロードな山が現れる。これは，比熱で観測された二重項－三重項のSchottky異常と整合する。εの磁場に対する二階微分と四極子感受率χQは比例関係にあることから，温度を変えながら磁歪を測定することで四極子感受率の温度依存性を評価できる。磁歪係数dε/dBの0.6 T以下の傾きから，χQの温度変化は，磁場B || [100]では5 K以下で低温に向かって発散的に減少し, B || [111], T > 2 Kでは一定値に収束する。これは, 0.3 KまでΓ3型の四極子自由度が活性であることを示している。また, χQの増大は0.7 K以下で抑制されていることから四極子が凍結していると考えられる。
    (2)PrMgNi4と同型のPrCdNi4 を作製し，単結晶試料を初めて得た。私たちのグループによるこれまでの研究で，比熱の1 K付近に，相転移によるピークを観測し,電気抵抗率においても1 K付近に肩の異常を観測した。磁場による変化が小さいことから四極子の長距離秩序であると考えられる。日本原子力研究開発機構で中性子散乱実験を行い，転移温度の上下で強度差は誤差範囲内であった。よって，1 K付近の相転移は磁気転移ではないことを確かめた。

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担当経験のある科目 (本学) 11

  1. 応用物理学特別輪講（磁性材料工学）A

    2025

  2. 物理工学実験第２

    2025

  3. 物理工学実験第１

    2025

  4. 物理工学実験第１

    2024

  5. 物理工学実験第２

    2024

  6. 物理工学実験第３

    2024

  7. 物理工学実験第２

    2023

  8. 物理工学実験第１

    2023

  9. 応用物理学特別輪講（磁性材料工学）A

    2023

  10. 物理工学実験第３

    2023

  11. 応用物理学特別輪講（磁性材料工学）B

    2023

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