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新型超高分解能レーザー光電子分光の開発とノードを持つ鉄系超伝導体の研究

Research Project

Project/Area Number 11J06478
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 InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

大田 由一  東京大学, 物性研究所, 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光電子分光 / 鉄系超伝導 / 極低温 / 鉄系超電導
Research Abstract

(1)装置の低温化・高分解能化
23,24年度の研究において冷却性能1K、最高分解能70μeVを達成し、25年度は物性研究を中心に行ったため更なる低温化・高分解能化は行っていない。
(2)鉄系超伝導体Ba1-xKxFee2As2オ-バードープ試料の超伝導ギャップ異方性の観測
23,24年度の研究成果から、鉄系超伝導体Ba1-xKxFee2As2のオーバードープ領域においては、わずかなKドープ量の変化によって観測される超伝導ギャップ異方性が劇的に変化することを解明した。25年度はこのオーバードープ領域における超伝導ギャップ異方性の変化をより詳細に研究し、この系においては、鉄系超伝導体の非従来的な超伝導機構として提唱されているスピン揺らぎを媒介とした超伝導機構と軌道揺らぎを媒介とした超伝導機構の両方が重要であることを示した。
(3)重い電子系超伝導体CeCoIn5の超伝導ギャップ観測
昨年度までの装置開発の結果、十分な冷却性能と分解能を達成したので、重い電子系超伝導体CeCoIn5の超伝導ギャップ観測を試みた、結果、フェルミ面依存性のある異方的な超伝導ギャップの観測に成功した。
(4)8eVレーザーの導入
我々の研究グループは、東京大学物性研究所小林研究室との共同研究で、8eVレーザーの開発を行っている。昨年度は、(1)の7eVレーザーを用いた新型装置に8eVレーザーを組み込んだ。今年度は、この8eVレーザーを用いて、鉄系超伝導体Ba1-xKxFee2As2のブリルアン・ゾーンコーナー近傍にホールポケットの観測を試み、結果、フェルミ面及びその超伝導ギャップ観測に成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

研究目的に挙げていた、目標は、①新型装置の低温化・高分解能化とそれによる極低温超伝導体の物性研究・②鉄系超伝導体Ba1-xKxFee2As2の物性研究・③8eVレーザーの導入である。①に関しては冷却性能1K及び最高分解能70μeVを達成し、ターゲットにしていたウラン化合物や重い電子系超伝導体の超伝導状態観測に成功した。②に関してはこの系が持つユニークな超伝導機構を明らかにした。③に関しては、8eVレーザーを用いて角度分解光電子分光が可能な状態となっており。目的としていたものは全て達成できた。

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

    (20 results)

All 2014 2013 2012 2011

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (14 results)

  • [Journal Article] Evidence for excluding the possibility of d-wave superconducting-gap symmetry in Ba-doped KFe2As22014

    • Author(s)
      Y. Ota
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 89 Issue: 8 Pages: 081103-081103

    • DOI

      10.1103/physrevb.89.081103

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Superconductivity in an electron band just above the Fermi level : possible route to BCS-BEC superconductivity2014

    • Author(s)
      K. Okazaki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 4 Pages: 4-109

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Anomalous Dressing of Dirac Fermions in the Topological Surface State of Bi2Se3, Bi2Te3, and Cu-Doped Bi2Se32013

    • Author(s)
      T. Kondo
    • Journal Title

      Phys. Rev. Lett

      Volume: 110 Issue: 6 Pages: 32002-32002

    • DOI

      10.1103/physrevlett.112.068103

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Octet-Line Node Structure of Superconducting Order Parameter in KFe2As22012

    • Author(s)
      K. Okazaki
    • Journal Title

      Science

      Volume: 337 Issue: 6100 Pages: 1314-1317

    • DOI

      10.1126/science.1222793

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Abrupt change in the energy gap of superconducting BaxK1-xFe2As2 single crystals with hole doping2012

    • Author(s)
      W. Malaeb
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 86 Issue: 16 Pages: 165117-165117

    • DOI

      10.1103/physrevb.86.165117

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evidence for a cos(4φ)Modulation of the Superconducting Energy Gap of Optimally Doped FeTe0.6Se0.4 Single Crystals Using Laser Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy2012

    • Author(s)
      K. Okazaki
    • Journal Title

      Phys. Rev. Lett.

      Volume: 109 Issue: 23 Pages: 237011-237011

    • DOI

      10.1103/physrevlett.109.237011

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 7eV及び8eVレーザー角度分解光電子分光を用いたBaドープKFe2As2における超伝導ギャップ異方性観測2014

    • Author(s)
      大田由一
    • Organizer
      日本物理学会第69回年次大会
    • Place of Presentation
      東海大学(神奈川県)
    • Year and Date
      2014-03-28
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] BaドープKFe2As2試料のレーザー角度分解光電子分光2013

    • Author(s)
      大田由一
    • Organizer
      基研研究会「鉄系高温超伝導の物理~スピンと軌道の競合~」
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府)
    • Year and Date
      2013-10-08
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] レーザー角度分解光電子分光によるウラン化合物超伝導体U6FeとUPd2A13の超伝導ギャップ測定2013

    • Author(s)
      大田由一
    • Organizer
      日本物理学会2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島県)
    • Year and Date
      2013-09-27
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Superconducting-gap measurements of uranium superconductors U6Fe and UPd2Al3 by laser photoemission spectroscopy2013

    • Author(s)
      大田由一
    • Organizer
      The 19th International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES) 2013
    • Place of Presentation
      東京大学本郷キャンパス(東京都)
    • Year and Date
      2013-08-07
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] BaドープKFe2As2における超伝導ギャップ異方性のドーピング依存性2013

    • Author(s)
      大田 由一
    • Organizer
      日本物理学会 第68回年次大会
    • Place of Presentation
      広島大
    • Year and Date
      2013-03-26
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Doping dependence of superconducting gap anisotropy of Ba-doped KFe2As22013

    • Author(s)
      大田由一
    • Organizer
      Spectroscopy on Novel Superconductors 2013
    • Place of Presentation
      Berkeley, California, U.S.A
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 鉄系超伝導体Ba1-xKxFe2As2オーバードープ領域の超伝導ギャップとその異方性22012

    • Author(s)
      大田 由一
    • Organizer
      日本物理学会 2012年秋季大会
    • Place of Presentation
      横浜国立大
    • Year and Date
      2012-09-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Doping dependence of superconducting-gap anisotropy in Ba1-xKxFe2As22012

    • Author(s)
      大田 由一
    • Organizer
      Materials & Mechanism of Superconductivity 2012
    • Place of Presentation
      Washington, D.C. アメリカ合衆国
    • Year and Date
      2012-07-31
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Direct observation of superconducting gaps and their anisotropies in Ba1-xKxFe2As22012

    • Author(s)
      大田 由一
    • Organizer
      The 19th International Conference on Magnetism with Strongly Correlated Electron Systems(SCES)
    • Place of Presentation
      釜山、韓国
    • Year and Date
      2012-07-10
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Laser angle-resolved photoemission spectroscopy(ARPES) of Ba1-xKxFe2As22012

    • Author(s)
      大田 由一
    • Organizer
      基研研究会「鉄系高温超伝導の物理~スピン・軌道・格子~」
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2012-06-21
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 鉄系超伝導体Ba_1-x_K_x_Fe_2_As_2_オーバードープ領域の超伝導ギャップとその異方性2012

    • Author(s)
      大田由一
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院
    • Year and Date
      2012-03-27
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Direct observation of superconducting gaps and their anisotropies in KFe2As22012

    • Author(s)
      大田由一
    • Organizer
      The 12th Korea-Japan-Taiwan Symposium on Strongly Correlated Electron Systems (KJT12)
    • Place of Presentation
      National Sun Yat-sen University (NSYSU), Taiwan
    • Year and Date
      2012-03-17
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 鉄系超伝導体KFe_2_As_2の超伝導ギャップとその異方性22011

    • Author(s)
      大田由一
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2011-09-24
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] KFe2As2のレーザー角度分解光電子分光2011

    • Author(s)
      大田由一
    • Organizer
      鉄系超伝導の物理研究会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2011-06-17
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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

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