ディラック半金属PdTe2における圧力誘起トポロジカル相転移と超伝導特性
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20H01851
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
大村 彩子 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (60425569)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
名嘉 節 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主席研究員 (30344089)
石川 文洋 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (50377181)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
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| Keywords | 超伝導物性 / 高圧物性 / トポロジカル量子物質 / 低温・高圧物性 / 結晶構造解析 / 輸送特性評価 / 低温高圧 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の概要は、非自明な表面状態をもつタイプII型ディラック半金属PdTe2における圧力誘起トポロジカル相転移(電子状態の変化)とそれに伴って超伝導状態がどのように変化するか、その特性との関係を実験的に解明することである。さらに、申請者らの実験研究よって、PdTe2の表面超伝導は磁場下で異常な振る舞いを示し、それは従来の表面超伝導の理論では説明できないことを見出している。本研究では、この起源を解明してPdTe2のトポロジカル超伝導の可能性も検証したいと考えている。
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究期間4年目は下記の内容について成果が得られた：
昨年度より，PdTe2のPdサイトを一部Au置換したAuxPd1-xTe2の超伝導物性の研究を本格的に着手した。今年度は，昨年度に取得したx=0.35組成に加えて，x=0.15と0.25組成試料について多重極下の電気抵抗測定および室温高圧力下の放射光X線回折による構造解析を実施した。
圧力3 GPaまでの超伝導転移温度（Tc）の圧力依存性では，1 GPa付近でTc極大を示すPdTe2やx=0.35とは異なり，x=0.25と0.15では顕著な極大は認めらず圧力とともに減少した。昨年度の測定時は，x=0.35のTc極大は母物質PdTe2の性質を引き継いでいると推測していたが，よりAu含有量の少ない2組成の結果により新たなメカニズムの考察が必要であることが明らかとなった。また，磁場中測定から，Au置換試料は組成に関わらずいずれも第二種超伝導体であり，他のドープ・置換系試料と同様の結果となった。おそらく，元々PdTe2が第一種と第二種超伝導の境界付近の物質であるため，わずかな添加量でも物性が変化したものと推測される。一方，結晶構造解析にて得られた構造パラメータからは，相対的な体積変化（V/V0）の圧力変化はPdTe2およびAu置換系の3組成とも一致するものの，a, c軸個々の圧縮状況，およびCdI2型構造の層内（Pd/Auに対して6配位するTeが形成する八面体内）における原子間距離・角度の変化がPdTe2と置換系物質では異なる変化を示すことが判明した。これらの結果をもとに，現在，圧力・組成依存性の議論を進めている。
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| Research Progress Status |
令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(4 results)
Research Products
(20 results)
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[Journal Article] Valence Transitions in Yb1+xIn1－xCu4 Studied by High-resolution X-ray Absorption Spectroscopy, X-ray Diffraction, and Photoelectron Spectroscopy2022
Author(s)
Hitoshi Yamaoka, Shunsuke Yamanaka, Ayako Ohmura, Naohito Tsujii, Jaroslav Valenta, Yusaku Furue, Hitoshi Sato, Hirofumi Ishii, Nozomu Hiraoka, Chishiro Michioka, Hiroaki Ueda, and Kazuyoshi Yoshimura
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Journal Title
Journal of the Physical Society of Japan
Volume: 91
Issue: 12
Pages: 124701-124701
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Structural and superconducting properties of PdTe2 under high pressure2022
Author(s)
Ayako Ohmura, Yusaku Furue, Tadachika Fujino, Kyohei Tanaka, Marc V. Salis, Huaqian Leng, Fumihiro Ishikawa, Takashi Naka, Satoshi Nakano, Yingkai Huang, and Anne de Visser
Organizer
International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
Related Report
Int'l Joint Research
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