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極限磁気分解能をもつ走査型顕微鏡による異方的超伝導体の研究

Research Project

Project/Area Number 11J00644
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 物性Ⅱ(磁性・金属・低温)(実験)
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

下澤 雅明  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2011 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords超伝導 / 重い電子系 / 分子線エピタキシー法 / 量子臨界点 / トンネル接合
Research Abstract

本年度は、分子線エピタキシー法で作製した重い電子系化合物CeCoIn_5および反強磁性転移を示すCeRhIn_5のエピタキシャル薄膜を用いて、超伝導や量子臨界点に関する研究を行った。具体的には、①空間反転対称性の破れを人工的に導入したCeCoIn_5/YbCoIn_5超格子を作製し、その低温物性から空間反転対称性の破れと超伝導の関連性について評価を行った。また、②CeRhIn_5とYbRhIn_5を交互に積層した超格子を作製することで、CeRhIn_5で観測されている反強磁性秩序が低次元化によってどのような振る舞いを示すかを調べた。①の実験では、従来の人工超格子CeCoIn_5/YbCoIn_5におけるYbCoIn_5層に空間変調を加えた「変調型超格子」を作製することで、空間反転対称性の破れを人工的に導入することに成功した。また、YbCoIn_5層の空間変調の度合いを制御することで、空間反転対称性の破れの大きさをコントロールすることにも成功した。さらに、このような系の上部臨界磁場の角度依存性と温度依存性を詳細に測定し、空間反転対称性の破れによって新奇超伝導状態が引き起こされている可能性も示した。②の実験では、CeRhIn_5/YbRhIn_5超格子構造を用いてCeRhIn_5を2次元面に閉じ込めることで反強磁性相が消失し、CeRhIn_5で観測されていたフェルミ液体の描像が破綻して非フェルミ液体的な挙動を示すことが分かった。これらの結果は、CeRhIn_5が低次元化によって量子臨界点に近づいていることを示唆している。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2014 2013 2012 2011

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (15 results)

  • [Journal Article] Controllable Rashba Spin-Orbit Interaction in Artificially Engineered Superlattices Involving the Heavy-Fermion Superconductor CeCoIn_52014

    • Author(s)
      M. Shimozawa, et al.
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 112 Issue: 15 Pages: 156404-156404

    • DOI

      10.1103/physrevlett.112.156404

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Strong suppression of superconductivity by divalent ytterbium Kondo holes in CeCoIn52012

    • Author(s)
      M. Shimozawa, et al.
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 86 Issue: 14 Pages: 144526-144526

    • DOI

      10.1103/physrevb.86.144526

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Anomalous upper critical field in CeCoIn5/YbCoIn5 superlattices with a Rashba-type heavy fermion interface2012

    • Author(s)
      S. K. Goh, et al.
    • Journal Title

      Physical Review Letter

      Volume: 109 Issue: 15 Pages: 157006-15

    • DOI

      10.1103/physrevlett.109.157006

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Extremely strong-coupling superconductivity in artificial two-dimensional Kondo lattices2011

    • Author(s)
      Yuta Mizukami, et al
    • Journal Title

      Nature Physics

      Volume: 7 Issue: 11 Pages: 849-853

    • DOI

      10.1038/nphys2112

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Controllable Rashba spin-orbit interaction in artificially engineered superlattices CeCoIn_5/YbCoIn_52014

    • Author(s)
      Masaaki Shimozawa
    • Organizer
      APS March Meeting 2014
    • Place of Presentation
      Denver(アメリカ)
    • Year and Date
      2014-03-04
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Anomalous superconductivity in CeCoIn_5/YbCoIn_5 superlattices with thickness modulation of YbCoIn_5 layers2013

    • Author(s)
      Masaaki Shimozawa
    • Organizer
      The International Conference on Strongly Correlated Electron System 2013
    • Place of Presentation
      Tokyo(日本・東京大学)
    • Year and Date
      2013-08-07
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Anomalous superconductivity in CeCoIn_5/YbCoIn_5 superlattices with thickness modulation of YbCoIn_5 layers2013

    • Author(s)
      Masaaki Shimozawa
    • Organizer
      14th International Workshop on Vortex Matter in Superconductors
    • Place of Presentation
      Nanjing(中国)
    • Year and Date
      2013-05-21
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 空間反転対称性の破れを導入した人工超格子CeCoIn5/YbCoIn5の作製と評価2013

    • Author(s)
      下澤雅明
    • Organizer
      日本物理学会第68回年次大会
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Year and Date
      2013-03-29
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Anomalous Uppper Critical Field in CeCoIn5/YbCoIn5 Superlattices with a Rashba-type heavy fermion interface2013

    • Author(s)
      Masaaki Shimozawa
    • Organizer
      APS March Meeting 2013
    • Place of Presentation
      Baltimore (アメリカ)
    • Year and Date
      2013-03-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 人工超格子CeCoIn5/YbCoIn5における上部臨界磁場の異常性2013

    • Author(s)
      下澤雅明
    • Organizer
      第11回京都大学低温物質科学研究センター講演会・研究交流会
    • Place of Presentation
      京都大学百周年時計台記念館
    • Year and Date
      2013-03-13
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Anomalous Upper Critical Field in CeCoIn5/YbCoIn5 Superlattices2012

    • Author(s)
      下澤雅明
    • Organizer
      新学術領域研究「重い電子系の形成と秩序化」ワークショップ
    • Place of Presentation
      琉球大学研究者交流施設
    • Year and Date
      2012-11-23
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Ce_<1-x>Yb_xCoIn_5エピクキシャル薄膜の輸送係数測定2012

    • Author(s)
      下澤雅明
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      関西学院大学
    • Year and Date
      2012-03-25
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Ce_<1-x>Yb_xCoIn_5エピタキシャル薄膜の作製と評価2012

    • Author(s)
      下澤雅明
    • Organizer
      第10回京都大学低温物質科学研究センター講演会・研究交流会
    • Place of Presentation
      京都大学百周年時計台記念館
    • Year and Date
      2012-03-09
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Strong suppression of superconductivity and Kondo coherence by Yb substitution in CeCoIn_5 epitaxial films2012

    • Author(s)
      Masaaki Shimozawa
    • Organizer
      APS March Meeting 2012
    • Place of Presentation
      Boston (America)
    • Year and Date
      2012-02-29
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Strong suppression of superconductivity and Kondo coherence by Yb substitution in CeCoIn_5 epitaxial films2012

    • Author(s)
      Masaaki Shimozawa
    • Organizer
      GCOE symposium
    • Place of Presentation
      Kyoto University Clock Tower Centennial Hall
    • Year and Date
      2012-02-14
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Strong suppression of superconductivity and Kondo coherence by Yb substitution in CeCoIn_5 epitaxial films2012

    • Author(s)
      下澤雅明
    • Organizer
      新学術領域研究「重い電子系の形成と秩序化」ワークショップ
    • Place of Presentation
      東京大学物性研究所
    • Year and Date
      2012-01-10
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Strong coupling superconductivity in two dimensional Kondo lattices realized at CeCoIn_5/YbCoIn_5 superlattices2011

    • Author(s)
      Masaaki Shimozawa
    • Organizer
      A3 Foresight Program Joint Research on Novel Properties of Complex Oxides
    • Place of Presentation
      Hainan (China)
    • Year and Date
      2011-12-19
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] CeCoIn_5/YbCoIn_5による2次元近藤格子の強結合超伝導2011

    • Author(s)
      下澤雅明
    • Organizer
      第19回渦糸物理国内会議
    • Place of Presentation
      (独)物質・材料研究機構
    • Year and Date
      2011-12-09
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 極低温下で動作可能なSQUID顕微鏡の作製2011

    • Author(s)
      下澤雅明
    • Organizer
      特定領域研究「機能元素のナノ材料科学」第4回若手の会
    • Place of Presentation
      南知多町(愛知県)
    • Year and Date
      2011-09-27
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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