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鉄系超伝導体の新奇ギャップ構造に迫る磁束量子をプローブとした新方法論の確立

Research Project

Project/Area Number 15J09645
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Condensed matter physics II
Research InstitutionTohoku University (2016)
The University of Tokyo (2015)

Principal Investigator

岡田 達典  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (50793775)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords鉄系超伝導体 / 超伝導ギャップ / 磁束フロー / 磁束量子
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、鉄系超伝導体が有すると考えられる新奇な超伝導ギャップ構造(特に、多ギャップ性および符号反転s波対称性)に着目し、[A]超伝導バルクの移送に敏感な「磁束フロー抵抗率の面内磁場角度依存性測定」、[B]多ギャップ性に起因する「非整数磁束量子の解離現象の観測」という新たな超伝導ギャップ構造探索手法の確立を目的としている。
初年度の実績報告書に記載の通り、課題[A]に要する金属部品の調達に時間を要したため、初年度には2年度の研究計画を前倒しして遂行している。そのため、2年度目である本年度は、主に課題[A]の研究計画を遂行した。
具体的には、磁束量子の運動に伴う散逸(磁束フロー抵抗率)の試料結晶軸に対する磁場の角度依存性を測定すべく、空洞共振器(TE011モード、共振周波:数50 GHz)を作製した。当初の計画では共振器と回転機構を組み合わせ、外部から角度制御しながらの測定を想定していたが、近隣研究室の所有するベクトルマグネットが利用できるようになったため、より精度良く測定できるベクトルマグネットを用いた測定に向けて、再設計・作製を行なった。共振器は無酸素銅製であり、より詳細な温度変化が行えるようホットフィンガー式構造を採用した。室温においても11,000以上のQ値を持つ高い共振特性が得られ、超伝導試料・誘電体試料の導入による共振特性の変化を確認した。
その後、年度途中の10月から東北大学金属材料研究所へと移籍したため、出張や週末等を活用して東京にて装置改良・測定を実施し、仙台にて解析等を継続しているが、本研究課題の目的とする磁場角度依存性の理解のためには、更なる測定データの積み重ねが必要である。
また、測定対象となるFe(Se,Te)単結晶および薄膜を合成し、それらの基礎物性測定を含む内容を国内外の学会・会議にて報告した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2017 2016 2015 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 鉄系超伝導体の磁束フロー2016

    • Author(s)
      岡田達典、前田京剛
    • Journal Title

      固体物理

      Volume: 51 Pages: 509-519

    • NAID

      40020960561

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Exceptional suppression of flux-flow resistivity in FeSe0.4Te0.6 by back-flow from excess Fe atoms and Se/Te substitutions2015

    • Author(s)
      T. Okada, F. Nabeshima, H. Takahashi, Y. Imai, and A. Maeda
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 91 Issue: 5

    • DOI

      10.1103/physrevb.91.054510

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gap Structure Seen in Magnetic Penetration Depth and Flux-Flow Resistivity of 122 Fe-Based Su- perconductors2015

    • Author(s)
      A. Maeda, T. Okada, H. Takahashi, F. Nabeshima, Y. Imai, K. Kitagawa, K. Matsubayashi, Y. Uwatoko, M. Nakajima, A. Iyo, H. Eisaki
    • Journal Title

      Quantum Matter

      Volume: 4 Issue: 4 Pages: 308-313

    • DOI

      10.1166/qm.2015.1197

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 2重縮退モード空洞共振器を用いたマイクロ波磁束フローHall効果測定2017

    • Author(s)
      小川亮、岡田達典、須貝駿貴、高橋英幸、鍋島冬樹、前田京剛
    • Organizer
      日本物理学会第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2017-03-17
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 2重縮退モード空洞共振器を用いたマイクロ波磁束フローHall効果の解析方法2017

    • Author(s)
      小川亮、岡田達典、須貝駿貴、高橋英幸、鍋島冬樹、前田京剛
    • Organizer
      日本物理学会第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市
    • Year and Date
      2017-03-17
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Sドープした純良FeSe単結晶の磁場中表面インピーダンス測定2016

    • Author(s)
      岡田達典、今井良宗、浦田隆広、田邉洋一、谷垣勝己、前田京剛
    • Organizer
      日本物理学会2015年秋季大会
    • Place of Presentation
      関西大学千里山キャンパス(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      2016-09-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 乱れの多い鉄系超伝導体の磁束フロー2016

    • Author(s)
      岡田達典、鍋島冬樹、今井良宗、前田京剛
    • Organizer
      第77回応用物理学秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • Year and Date
      2016-09-13
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Flux Flow of Iron-based Superconductors2016

    • Author(s)
      Tatsunori OKADA
    • Organizer
      2016 Energy Materials Nanotechnology Prague Meeting
    • Place of Presentation
      Prague (Czech Republic)
    • Year and Date
      2016-06-21
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 磁束フローから見た鉄系超伝導体の超伝導ギャップ構造2016

    • Author(s)
      岡田達典、今井良宗、前田京剛
    • Organizer
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2016-03-20
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Superfluid Density and Flux-Flow Resistivity Measurements of Multiple-Band Superconductor β-PdBi22016

    • Author(s)
      T. Okada, Y. Imai, A. Maeda
    • Organizer
      American Physical Society March Meeting 2016
    • Place of Presentation
      Baltimore(United States of America)
    • Year and Date
      2016-03-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Superfluid Density and Flux-Flow Resistivity Measurements of Multiple-Band Superconductor β-PdBi22015

    • Author(s)
      T. Okada, Y. Imai, R. Ogawa, A. Maeda
    • Organizer
      28th International Symposium on Superconductivity
    • Place of Presentation
      Tower Hall Funabori (Edogawaku, Tokyo)
    • Year and Date
      2015-11-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Superconducting-Gap Structures of Iron-Based Materials Investigated by Magnetic Penetration Depth and Flux-Flow Resistivity2015

    • Author(s)
      T. Okada, F. Nabeshima, H. Takahashi, Y. Imai, Y. sawada, A. Maeda
    • Organizer
      11th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity
    • Place of Presentation
      Geneve (Swizerland)
    • Year and Date
      2015-08-23
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Suppression of Phase separation and Enhanced Superconducting Transition Temperature of FeSe1-xTex Thin Filims2015

    • Author(s)
      Y. Imai, Y. sawada, F. Nabeshima, T. Okada, A. Maeda
    • Organizer
      11th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity
    • Place of Presentation
      Geneve (Swizerland)
    • Year and Date
      2015-08-23
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Terahertz-wave conductivity measurements of SmFeAs(O,F) epitaxial thin films2015

    • Author(s)
      Y. Imai, F. Nabeshima, T. Okada, M. Sakoda, M. Naito, A. Maeda
    • Organizer
      11th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity
    • Place of Presentation
      Geneve (Swizerland)
    • Year and Date
      2015-08-23
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻 前田研究室

    • URL

      http://maeda3.c.u-tokyo.ac.jp/index_j.html

    • Related Report
      2016 Annual Research Report

URL: 

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

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