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準粒子励起に敏感なプローブを用いた異方的超伝導体の超伝導対称性の研究

Research Project

Project/Area Number 11J00645
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

利根川 翔  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重い電子系 / 超伝導 / 隠れた秩序 / シンクロトロン放射光 / サイクロトロン共鳴 / ネルンスト / 隠れた秩序相
Research Abstract

重い電子系超伝導体URu2si2において、転移温度Th=17.5Kに観測される比熱の大きなとびを伴う相転移は未だに秩序変数が明らかにされず、「隠れた秩序」と呼ばれる四半世紀にわたる大きな謎となっている。またT=1.5K以下で発現する超伝導は隠れた秩序相に内包される形で存在しており、この物質の超伝導発現機構を調べる上で隠れた秩序の秩序変数を明らかにすることは極めて重要であると考えられる。近年、磁気トルクの精密測定により隠れた秩序相において結晶に保たれている4回回転対称性が破れていることが報告された。そこで、我々は実際に「何」が回転対称性を破っているかを調べるためにサイクロトロン共鳴測定とシンクロトロン放射光を用いた精密X線構造解析を行った。サイクロトロン共鳴測定では電子構造の決定を行うことにより、サイクロトロン質量の特異な異方性を観測した。これは隠れた秩序相が4回回転対称性を破る電子ネマティック液体とよばれる状態であることを示唆している。またX線構造解析では、隠れた秩序の相転移温度17.5K以下でわずかな斜方晶歪みが出現することを観測した。この結果は、磁気トルク測定、サイクロトロン共鳴測定によって明らかにされた電子ネマティック液体状態になっていることを裏付ける物であり、さらに磁場をかけない状態で本質的に4回回転対称性を破っていることを明確に示した点で、非常に重要な結果である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

重い電子系超伝導体URu2Si2の隠れた秩序相に関してサイクロトロン共鳴測定、シンクロトロン放射光によるX線構造解析により、回転対称性の破れを観測した。そのため研究は順調に進展していると言える。

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

    (17 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (13 results)

  • [Journal Article] Cyclotron Resonance in the Hidden-Order Phase of URu2Si22013

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

      Physcal Review B

      Volume: 88

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cyclotron Resonance in the Hidden-Order Phase of URu2Si22012

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

      Physcal Review Letters

      Volume: 109 Issue: 3 Pages: 36401-36401

    • DOI

      10.1103/physrevlett.109.036401

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Novel Pauli-paramagnetic quantum phase in a Mott insulator2012

    • Author(s)
      D. Watanabe, et al.
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 3 Issue: 1 Pages: 10901-6

    • DOI

      10.1038/ncomms2082

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electronic nematicity above the structural and superconducting transition in BaFe2 (As1-xPx)22012

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

      Nature

      Volume: 486 Issue: 7403 Pages: 382-385

    • DOI

      10.1038/nature11178

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 放射光X線測定によるURu2Si2の隠れた秩序相における斜方晶歪みの観測2013

    • Author(s)
      利根川 翔
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Year and Date
      2013-09-27
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Large superconducting fluctuation of URu2Si2 revealed by Nernst coefficient measurements2013

    • Author(s)
      利根川 翔
    • Organizer
      14th International Workshop on Vortex Matter in Superconductors
    • Place of Presentation
      Nanjing, China
    • Year and Date
      2013-05-21
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 122系鉄砒素系超伝導体における熱電係数の測定2013

    • Author(s)
      利根川翔
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Year and Date
      2013-03-29
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 重い電子系超伝導体URu2Si2の隠れた秩序相における放射光測定による研究2013

    • Author(s)
      利根川翔
    • 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] Giant Nernst effect of URu2Si2 in the hidden ordered state2013

    • Author(s)
      利根川翔
    • Organizer
      GCOE symposium
    • Place of Presentation
      京都大学百周年時計台記念館
    • Year and Date
      2013-02-12
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 重い電子系の形成と秩序化」ワークショップ「URu2Si2の隠れた秩序相におけるネマティック電子状態の研究2012

    • Author(s)
      利根川翔
    • 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] URu2Si2の隠れた秩序相におけるネマティック電子状態の研究2012

    • Author(s)
      利根川翔
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学
    • Year and Date
      2012-09-18
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 重い電子系超伝導体URu2Si2におけるネマティック電子液体状態2012

    • Author(s)
      利根川翔
    • 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] In-plane two-fold mass anisotropy in the hidden order phase of URu2Si2 revealed by cyclotron resonance measurements2012

    • Author(s)
      利根川翔
    • Organizer
      GCOE symposium
    • Place of Presentation
      京都大学百周年時計台記念館
    • Year and Date
      2012-02-14
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] In-plane two-fold mass anisotropy in the hidden order phase of URu2Si2 revealed by cyclotron resonance measurements2012

    • Author(s)
      利根川翔
    • 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] URu2Si2の隠れた秩序相におけるサイクロトロン共鳴測定を用いたFermi面の研究2011

    • Author(s)
      利根川翔
    • Organizer
      第2回重い電子系若手秋の学校
    • Place of Presentation
      高野山大学
    • Year and Date
      2011-09-29
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] URu2Si2の隠れた秩序相におけるサイクロトロン共鳴測定を用いたFermi面の研究2011

    • Author(s)
      利根川翔
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2011-09-24
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] In-plane two-fold mass anisotropy in the hidden order phase of URu2Si2 revealed by cyclotron resonance measurements2011

    • Author(s)
      Sho Tonegawa
    • Organizer
      SCES 2011
    • Place of Presentation
      ケンブリッジ(イギリス)
    • Year and Date
      2011-09-02
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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

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