一軸応力下比熱・磁歪測定によるスピン三重項超伝導二段転移の解明

• Project Area: Topological Quantum Phenomena in Condensed Matter with Broken Symmetries
• Project/Area Number: 23103508
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 天谷 健一 信州大学, 教育学部, 教授 (70261279)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2012: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2011: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
• Keywords: 異方的超伝導 / 低温物性 / 物性実験 / 強相関電子系 / 超伝導材料・素子

Outline of Annual Research Achievements

スピン三重項超伝導体Sr2RuO4において，磁場を[001]軸に垂直に印加した場合に1K以下の温度領域で上部臨界磁場直下の磁場で生じる新たな「低温高磁場超伝導相」の起源を調べるために，[001]軸に垂直に磁場を印加して精密比熱測定や一軸応力下での比熱測定を行い，比熱のとびの大きさ，潜熱の有無などを詳細に調べ，この転移の次数を確定させる予定であったが，精密な磁気トルク測定から，転移の詳細を調べることができることがわかったので，現在実験方針を変更し，磁気トルク測定を中心に調べた．
得られた磁気トルク曲線を磁場で割ることにより，超伝導磁化の磁場に垂直な成分が得られる．この垂直磁化の磁場依存性を解析することにより，低温高磁場相への転移の詳細を調べた．0.5K以下の温度領域での，1.1 Tから1.3 Tにわたる超伝導混合状態から「低温高磁場超伝導相」への転移が起こる磁場近傍に，垂直磁化が磁場の上げ下げによって異なる値をとる「ヒステリシス」が見られ，さらに，増磁過程での転移磁場と減磁過程での転移磁場が異なることが明らかとなったことから，超伝導混合状態から「低温高磁場超伝導相」への転移は1次相転移の可能性が強いことがわかった．一方，上部臨界磁場での「低温高磁場超伝導相」から常伝導状態への転移については，増磁過程での転移磁場と減磁過程での転移磁場には測定の精度内で差は見られず，次数を明確にすることはできなかった．

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Neutron Scattering Study on Commensurate and Incommensurate Antiferromagnetic Phases in UPd2Si2 under Uniaxial Stress (2012)
  • Author(s): T. Nakada
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. Volume: 81
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Low-temperature specific heat for ferromagnetic and antiferromagnetic orders in CaRu1-xMnxO3 (2012)
  • Author(s): M. Yokoyama
  • Journal Title: Journal of Physics: Conference Series Volume: 391 Pages: 012114-012114
  • DOI: 10.1088/1742-6596/391/1/012114
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Maki Parameter and Upper Critical Field of the Heavy-Fermion Superconductor UBe_<13> (2011)
  • Author(s): Y.Shimizu, Y.Ikeda, et al
  • Journal Title: Journal of the Physical Society of Japan Volume: 80 Issue: 9 Pages: 093701-093701
  • DOI: 10.1143/jpsj.80.093701
  • Peer Reviewed
• [Presentation] UPd2Si2の整合 － 不整合反強磁性に対する一軸応力効果 (2013)
  • Author(s): 横山淳
  • Organizer: 日本物理学会第68回年次大会
  • Place of Presentation: 広島大学
• [Presentation] 遍歴強磁性体SrRuO3のLa置換による強磁性相の抑制 (2013)
  • Author(s): 横山淳
  • Organizer: 日本物理学会第68回年次大会
  • Place of Presentation: 広島大学