| Project/Area Number |
19J12149
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
石田 浩祐 東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | 鉄系超伝導体 / 一軸性歪み / 電子ネマティック秩序 / 量子臨界点 |
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| Outline of Research at the Start |
近年、電子系の回転対称性が自発的に破れた電子ネマティック秩序相近傍で非従来型超伝導が出現することが明らかになりつつあり、この回転対称性の破れの微視的起源及びその超伝導の発現メカニズムへの影響を理解することは大変重要である。
そこで本研究では、試料に一軸性歪みを導入することで系の回転対称性を外部から制御できるデバイスを開発し、この装置を用いて一軸性歪み制御下電気抵抗、熱電係数、比熱測定系を構築する。これにより回転対称性の破れと非従来型超伝導の関係を新たなアプローチから明らかにすることを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は昨年度明らかにした鉄系超伝導体Fe(Se,Te)における磁性を伴わない電子ネマティック秩序の量子臨界点についてさらに研究を進めた。
まず、Fe(Se,Te)と同様に非磁性の電子ネマティック秩序を示すFe(Se,S)に対し系統的な弾性抵抗測定を行った。この手法では、試料に一軸性の歪みを加えた際にどの程度電気抵抗の面内異方性が発達したかを測定し、その系のもつ電子ネマティック秩序への不安定性をネマティック感受率として定量化して評価する。Fe(Se,Te)と同様の実験のセットアップで測定を行ったが、Fe(Se,S)においてもネマティック感受率はキュリーワイス則に従って構造相転移温度に向かって増大し、キュリーワイス温度はSeに対するS置換量を増やすにつれて連続的に抑制されていき、S置換量17％付近でおおよそ0Kとなった。量子臨界点近傍でのネマティック感受率の発散的振る舞いは２つの系で非常に似通っているが、Fe(Se,S)においてはネマティック量子臨界点より高置換側に移動すると超伝導転移温度が急速に抑制されるのに対して、Fe(Se,Te)においては超伝導転移温度が量子臨界点に向かい上昇している。これはFe(Se,Te)においては回転対称性を破ろうとする不安定性がクーパー対形成機構と密接に関連していることを示唆している。
さらに、このFe(Se,Te）の非磁性ネマティック量子臨界点近傍での輸送特性を調べるため、パルス強磁場を用いて超伝導転移温度以下まで電気抵抗の温度依存性を評価した。反強磁性相の量子臨界点近傍では、しばしば温度に比例して電気抵抗が変化するという通常金属とは異なる振る舞いが観測されるが、Fe(Se,Te)においてはそのような振る舞いは観測されなかった。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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