希土類やアクチナイドイオンが持つf電子は遷移金属のd電子と比べよい局在性を示しますが、伝導電子との相互作用が存在するために低温下において多体効果に起因する様々な興味深い現象を示します。特にこれらの化合物において、f電子は伝導電子を媒体としたf電子間の相互作用（RKKY相互作用）によって磁気秩序や軌道秩序を引き起こそうとします。一方、伝導電子はそれぞれの希土類イオンの周りでf電子の磁気モーメントや軌道の自由度を消失させる性質（近藤効果）もあり、低温においてはこれらが競合することが期待されます。この結果、「重い電子」とよばれる非常に電子相関が強い準粒子を形成します。これまで多くの希土類やアクチナイド化合物において重い電子状態と強い関連を持つ異方的超伝導や軌道秩序、非フェルミ液体異常など興味深い現象が発見されています。
これらの現象に対する研究において、数ケルビンやそれ以下での低温における比熱や磁化などの基礎物性の測定はもとより、微視的に物性を測定できるNMRや中性子散乱、ミュオンスピン緩和、X線回折測定は非常に有効な手段となります。私たちは最近、それぞれ重い電子系の物理における中心課題の一つに位置づけられる「量子臨界現象と非従来型超伝導」や「非フェルミ液体異常と量子磁気ゆらぎ」というテーマについて、純良試料の合成を行うとともに様々な巨視的・微視的実験手法を用いて研究しています。
