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鉄系超伝導体の反射分光・光電子分光・X線回折による電子構造と結晶構造の包括的解明

Research Project

Project/Area Number 15J01811
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Condensed matter physics II
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

足立 徹  大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2017: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords鉄系超伝導体 / ラマン散乱 / ネマティシティ / 角度分解光電子分光 / ラマン散乱分光 / 超伝導ギャップ / フェルミ面 / 結晶構造の異方性
Outline of Annual Research Achievements

鉄系超伝導体において、構造相転移温度以上でネマティック揺らぎが多くの測定により観測されており、ネマティック揺らぎが電子状態に与える影響が盛んに議論されている。ラマン散乱分光は結晶格子と結合していない生のネマティック揺らぎを観測できる数少ない実験手法の一つである。多くの鉄系超伝導体でラマン散乱分光によるネマティック揺らぎの観測が行われているが、代表的な鉄系超伝導体であるBaFe2(As1-xPx)2では未だ報告例がない。そこで、本研究では、BaFe2(As1-xPx)2における常伝導状態でのネマティック揺らぎの観測と超伝導状態での超伝導応答の観測を行った。
本研究により、BaFe2(As1-xPx)2においてネマティック相転移温度T0が、Tcが最大になる最適組成付近で0Kになることがわかった。この結果は、この揺らぎが超伝導対形成機構に関与している可能性を示唆するものである。また、ネマティック感受率が急激に発達し始める温度TnemはARPESの研究で報告されている擬ギャップが発達し始める温度TPGとよく似た組成依存性を示すことがわかった。この結果は、擬ギャップの形成とネマティシティの間に相関があることを示唆している。
また、BaFe2(As1-xPx)2 (x = 0.32, Tc = 30 K), (x = 0.38, Tc = 25 K)における超伝導状態と常伝導状態のラマン散乱応答を測定した。その結果、両組成においてTc以下でA1g, B1gの偏光配置でホール面と電子面の超伝導ギャップの二倍の相当するエネルギーに励起構造が観測された。さらに、これらの対破壊ピークとは別に、B1gにおいて最適組成付近で急激に増強されるピークを発見した。このピークはネマティック揺らぎと関連しており、この系の超伝導状態における電子間にネマティック相関が存在することを示している。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] パリ・ディドロ大学(フランス)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] パリディドロ大学(フランス)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Journal Article] Elastic properties of iron-based superconductor SrFe2(As1-xPx)22018

    • Author(s)
      Horikoshi Keita、Imai Jo、Nakanishi Yoshiki、Nakamura Mitsuteru、Kobayashi Tatsuya、Adachi Toru、Miyasaka Shigeki、Tajima Setsuko、Yoshizawa Masahito
    • Journal Title

      Physica B: Condensed Matter

      Volume: 536 Pages: 757-760

    • DOI

      10.1016/j.physb.2017.10.088

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of c/a Anisotropy and Local Crystal Structure on Superconductivity in AFe2(As1-xPx)2 (A = Ba1-ySry, Sr1-yCay and Eu)2016

    • Author(s)
      Toru Adachi, Yusuke Nakamatsu, Tatsuya Kobayashi, Shigeki Miyasaka, Setsuko Tajima, Masayoshi Ichimiya, Masaaki Ashida, Hajime Sagayama, Hironori Nakao, Reiji Kumai, and Youichi Murakami
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 85 Issue: 6 Pages: 063705-063705

    • DOI

      10.7566/jpsj.85.063705

    • NAID

      210000133952

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ラマン散乱分光によるBaFe2(As1-xPx)2の超伝導ギャップと ネマティック揺らぎの観測2018

    • Author(s)
      足立 徹, 中島 正道, 伊藤 優汰, 宮坂 茂樹, 田島 節子
    • Organizer
      第73回年次大会(日本物理学会)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ラマン分光法によるBaFe2(As1-xPx)2 (x=0.30)の電子構造の研究2017

    • Author(s)
      足立 徹, Bastien Loret, Alain Sacuto, Yann Gallais, Maximilien Cazayous, 中島 正道, 宮坂 茂樹, 田島 節子
    • Organizer
      日本物理学会(第72回年次大会)
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府)
    • Year and Date
      2017-03-17
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 角度分解光電子分光によるSr1-xCaxFe2(As1-yPy)2の電子構造の観測II2017

    • Author(s)
      足立 徹, 出田 真一郎, Tin Zi How, 田中 清尚, 宮坂 茂樹, 田島 節子
    • Organizer
      2017年秋季大会(日本物理学会)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Electronic structure of Sr1-xCaxFe2(As1-yPy)2 (x= 0.08, y = 0.25) revealed by angle resolved photoemission spectroscopy2016

    • Author(s)
      Toru Adachi, Shin-ichiro Ideta, Kiyohisa Tanaka, Shigeki Miyasaka, and Setsuko Tajima
    • Organizer
      LEES2016
    • Place of Presentation
      ホテルラフォーレ琵琶湖(滋賀県)
    • Year and Date
      2016-05-29
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 角度分解光電子分光による(Sr0.92Ca0.08)Fe2(As0.75P0.25)2の電子構造の観測2016

    • Author(s)
      足立 徹、出田 真一郎、田中 清尚、宮坂 茂樹、田島 節子
    • Organizer
      日本物理学会(第71回年次大会)
    • Place of Presentation
      東北学院大学
    • Year and Date
      2016-03-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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