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Elucidation of mechanism of superconductivity in multiband superconductors by ultrasonic measurements under hydrostatic pressures

Research Project

Project/Area Number 17K05538
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Condensed matter physics II
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

AKATSU Mitsuhiro  新潟大学, 自然科学系, 助教 (10431876)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywordsマルチバンド超伝導 / 超音波計測 / 静水圧 / 電気四極子 / 弾性定数 / 超音波吸収係数 / 鉄系超伝導体 / 励起子絶縁体 / 鉄系高温超伝導体 / 鉄系高温超伝導 / 静水圧力 / 強磁場 / 物性実験 / 強相関電子系 / 超伝導 / 超音波 / マルチバンド
Outline of Final Research Achievements

In order to elucidate mechanism of superconductivity in multi-band iron-based superconductors Ba(Fe1-xCox)2As2, we have performed ultrasonic measurements under high magnetic fields and hydrostatic pressures. The huge softening of the elastic constant C66 in Ba(Fe1-xCox)2As2 shows very small field dependence under high magnetic fields. The sample of concentration near the quantum critical point has the quadrupole-strain interaction, which is larger than the other concentrations. In addition, the C66 of this sample shows large pressure dependence. Theses results suggest that the quadrupole fluctuation, which are the origin of the huge softening of C66, also plays an important role in the mechanism of superconductivity.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

縮退したマルチバンド構造を持つ鉄系超伝導体Ba(Fe1-xCox)2As2は、弾性定数C66が強磁場下でも磁場依存性が小さいことや、構造相転移の量子臨界点近傍では四極子-歪み相互作用が大きいこと、またC66の静水圧力依存性が大きいことが世界で初めて明らかになった。これは、以前、我々が提案した四極子がもたらす十六極子の揺らぎが超伝導のドライブフォースの1つであることを強く支持している。これは、最近精力的に研究が行われている圧力下で構造相転移の量子臨界点近傍で超伝導を示す励起子絶縁体候補物質などでも同様の議論をできる可能性があり、新しい発現機構を持つ超伝導の物理の発展に強く寄与すると考えられる。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2020 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] Helmholtz Zentrum Dresden Rossendorf/Dresden High Magnetic Field Laboratory(Germany)

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  • [Journal Article] Multipole Fluctuation of Iron Pnictide Superconductor Ba(Fe1-xCox)2As22020

    • Author(s)
      H. Sato, M. Akatsu, Y. Nemoto, T. Goto, R. Kurihara, K. Mitsumoto, Y. Kobayashi, and M. Sato
    • Journal Title

      JPS Conference Proceedings

      Volume: 30

    • DOI

      10.7566/jpscp.30.011052

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    • Peer Reviewed
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    • Author(s)
      Ryousuke Kurihara, Keisuke Mitsumoto, Mitsuhiro Akatsu, Yuichi Nemoto, Terutaka Goto, Yoshiaki Kobayashi, Masatoshi Sato
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 86 Issue: 6 Pages: 1-27

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.064706

    • NAID

      40021221785

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      佐藤晴耕、根本祐一、 赤津光洋、後藤輝孝、栗原綾佑、三本啓輔、小林義明、佐藤正俊
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      赤津光洋、栗原綾佑、根本祐一、後藤輝孝、三本啓輔、荒木幸治、Shadi Yashin、Sergei Zherlitysn、Joachim Wosnitza、秋葉和人、三宅厚志、徳永将史、小林義明、佐藤正俊
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      佐藤晴耕、赤津光洋、根本祐一、後藤輝孝、栗原綾佑、三本啓輔、小林義明、佐藤正俊
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      栗原綾佑, 三本啓輔, 赤津光洋, 根本祐一, 後藤輝孝, 小林義明, 佐藤正俊, 徳永将史, 三宅厚志, 秋葉和人
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  • [Presentation] 鉄ヒ素超伝導体Ba(Fe1-xCox)2As2の強磁場中の四極子効果2017

    • Author(s)
      赤津光洋, 栗原綾佑, 三本啓輔, 根本祐一, 後藤輝孝, Shadi Yasin, Sergei Zherlitsyn, Joachim Wosnitza, 小林義明, 佐藤正俊
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      日本物理学会2017年秋季大会
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  • [Presentation] 鉄ヒ素超伝導体における十六極子秩序と超伝導2017

    • Author(s)
      三本啓輔, 栗原綾佑, 赤津光洋, 根本祐一, 後藤輝孝, 小林義明, 佐藤正俊
    • Organizer
      日本物理学会2017年秋季大会
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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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