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遍歴強磁性と異方的超伝導の新奇な共存現象の極低温・高圧下NQR法による解明

Research Project

Project/Area Number 17654066
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

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

Principal Investigator

原田 淳之  Osaka University, 基礎工学研究科, 特任研究員 (40397740)

Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2005: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywords極低温・超伝導 / 磁性 / 物性実験 / 強相関電子系 / 低温物性
Research Abstract

これまでの重い電子系超伝導が磁性の消失する磁気臨界点近傍で多く発見されてきたのに対し、近年報告された強磁性超伝導体UGe_2[1]は磁気秩序状態にもかかわらず超伝導が生じている。磁気秩序状態ではあるが、2つの強磁性磁気モーメントの異なる2つの強磁性相FM2からFM1へ一次転移する圧力P_x近傍で縦方向のスピン密度揺らぎが生まれ、この揺らぎを媒介とした超伝導が発生していると推測される。私は、たとえ磁気臨界点から離れた磁気秩序状態であっても縦方向にスピン密度が揺らぐことで一般的に超伝導が出現しうることを示すため、同様な超伝導発現機構が期待される反強磁性体CeNiGe_3[2]の研究を進めている。
T_2測定から縦方向のスピン密度揺らぎを示唆する結果を得ているが、この磁気揺らぎが反強磁性磁気構造の転移と関連して生じていることがNQRスペクトル測定よりわかった。興味深いことに超伝導の生じる圧力下では、ネール温度(T_N)より十分低温で結晶構造の周期性に非整合な反強磁性磁気構造から整合的な磁気構造へと転移することを観測した。そしてこの磁気構造の転移に呼応し、スピン密度揺らぎも発生している。UGe2と同様に、たとえ磁気秩序状態であっても磁気構造の転移に伴って発生するスピン密度揺らぎが超伝導電子対を媒介とする引力相互作用となりうることを示した。
[1]S. S. Saxena, et. al., Nature 406, 587 (2000).
[2]H. Kotegawa, et. al., J. Phys. Soc. Jpn. 75, 044713 (2006)

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2007 2006 2005

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Unconventional Pairing States in Heavy-Fermion Superconductors Studied by the NQR/NMR Experiments2007

    • Author(s)
      北岡良雄
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan 76

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Intimate interplay between superconductivity and antiferro-magnetism in CeNiGe_3:A 73Ge-NQR study under pressure2007

    • Author(s)
      原田 淳之
    • Journal Title

      Physica B: Condensed Matter 403

      Pages: 1020-1022

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 強磁性超伝導体UGe22007

    • Author(s)
      原田 淳之
    • Journal Title

      大阪大学低温センターだより 139

      Pages: 15-19

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] Pressure-induced antiferromagnetic superconductivity in GeNiGe_3 : A ^<73>Ge-NQR study under pressure2007

    • Author(s)
      原田 淳之
    • Journal Title

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310

      Pages: 614-616

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Unconventional superconductivity in the itinerant ferromagnet UGe_2 : ^<73>Ge-NQR study under pressure2006

    • Author(s)
      原田 淳之
    • Journal Title

      Physica B : Condensed Matter 378-380

      Pages: 963-964

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Evidence for Uniform Coexistence of Ferromagnetism and Unconventional superconductivity in UGe_2 : A ^<73>Ge-NQR study under Pressure2005

    • Author(s)
      小手川恒
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan 74

      Pages: 705-705

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Evidence for the microscopic coexistence of superconductivity and ferromagnetism in UGe_2 : A ^<73>Ge-NQR study under Pressure2005

    • Author(s)
      原田淳之
    • Journal Title

      Physica B : Condensed Matter 359-361

      Pages: 1057-1057

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Cooperative Phenomenon of Ferromagnetism and Unconventional Superconductivity2005

    • Author(s)
      原田淳之
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan 74

      Pages: 2675-2675

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Presentation] 圧力誘起超伝導体CeNiGe3の高圧下73Ge-NQR測定IV2007

    • Author(s)
      原田 淳之
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2007-09-21
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2020-05-15  

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