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重い電子系物質におけるエキゾチック超伝導の理論

Research Project

Project/Area Number 14J04281
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Atomic/Molecular/Quantum electronics
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

髙松 周平  新潟大学, 自然科学系, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords重い電子系化合物 / URu2Si2 / カイラル超伝導 / 隠れた秩序 / ネマティックドメイン / ネマティック秩序
Outline of Annual Research Achievements

今年度の研究は、UPt3の磁場中における超伝導対称性を同定することであったが、昨年度の研究が完成していなかったため、予定を変更してURu2Si2における磁場中超伝導状態の解析を行った。
重い電子系化合物URu2Si2では、秩序変数が特定されていない隠れた秩序状態が出現する。その正体は系の回転対称性を破る広義のネマティック秩序であることが磁気トルク測定により示唆されるが、その結果を否定する実験結果も報告されており、決着は未だに付いていない。またURu2Si2では、隠れた秩序と共存するカイラル超伝導状態が安定になる。超伝導対称性は、系の対称性の破れの影響を強く受けるため、ネマティック秩序と共存するカイラル超伝導特有の現象が起こることが期待される。そこで本研究では、隠れた秩序が系の回転対称性を破る可能性の検討を目的として、ab面内磁場中での磁場温度相図を決定し、上部臨界磁場の面内角度依存性を計算した。この理論解析の結果、単一ネマティックドメインの試料と二つのネマティック秩序が共存する試料のどちらの場合においても、回転対称性の破れの影響は相図と臨界磁場角度依存性において、明確に現れることを発見した。
上記の解析結果は、電気抵抗測定や熱伝導率の測定により検証することができる。これらの測定により、ab面内磁場中での超伝導転移温度と上部臨界磁場の角度依存性を決定すれば、隠れた秩序の正体が明らかになる。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2015 2014

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Chiral superconductivity in nematic states2015

    • Author(s)
      Shuhei Takamatsu and Youichi Yanase
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 91 Issue: 5

    • DOI

      10.1103/physrevb.91.054504

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] URu2Si2における多重超伝導相図と上部臨界磁場の面内異方性2015

    • Author(s)
      髙松周平,播磨尚朝,青木大,柳瀬陽一
    • Organizer
      日本物理学会2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      関西大学 千里山キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Chiral superconductivity coexists with a nematic order in URu2Si22015

    • Author(s)
      Shuhei Takamatsu, Hisatomo Harima, Dai Aoki, and Youichi Yanase
    • Organizer
      The 11th Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity
    • Place of Presentation
      CICG Geneva, Switzerland
    • Year and Date
      2015-08-23
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] URu2Si2における磁場中カイラル超伝導状態の解析2015

    • Author(s)
      髙松周平,播磨尚朝,青木大,柳瀬陽一
    • Organizer
      基研研究会:多自由度と相関効果が生み出す超伝導の新潮流 ~BCSからBECまで~
    • Place of Presentation
      京都大学基礎物理学研究所 湯川記念館パナソニック国際交流ホール
    • Year and Date
      2015-06-09
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Chiral Superconductivity in Nematic States2014

    • Author(s)
      Shuhei Takamatsu and Youichi Yanase
    • Organizer
      International conference on topological quantum phenomena
    • Place of Presentation
      京都大学・吉田キャンパス(京都府京都市)
    • Year and Date
      2014-12-08
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] バンド計算に基づくURu2Si2における磁場中超伝導状態の解析2014

    • Author(s)
      高松周平、播磨尚朝、青木大、柳瀬陽一
    • Organizer
      日本物理学会 2014年秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学・春日井キャンパス(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2014-09-08
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Multiple superconducting phases and vortex lattice structures in URu2Si22014

    • Author(s)
      Shuhei Takamatsu and Youichi Yanase
    • Organizer
      International conference on Strongly Correlated Electron Systems
    • Place of Presentation
      グルノーブル(フランス)
    • Year and Date
      2014-07-07 – 2014-07-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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