2014 Fiscal Year Annual Research Report
拡張ジグザグ格子を有する超伝導体におけるパリティ混成効果の研究
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14J08469
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
廣瀬 峻啓 東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC1)
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2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | パイロクロア酸化物 / 界面伝導 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度はパイロクロア酸化物Cd2Os2O7に注目した。この物質は227Kの温度で金属絶縁体転移とall-in/all-outの磁気秩序を示すことが知られているが、絶縁体相に存在する有限の伝導度と弱強磁性の起源が謎とされていた。最近行われた極低温における熱物性測定の中で、超伝導転移の可能性を示唆する相転移の観測例が報告されている。パイロクロア酸化物における超伝導の報告例は、空間反転対称性の破れた結晶相で超伝導を示すCd2Re2O7の一例だけである。そのため、もしCd2Os2O7に超伝導相が存在するならば、Cd2Re2O7との関連性からパリティ混成効果について議論をするモデルケースとなりうる。単結晶試料を合成し、超伝導転移の検証を試みたが、極低温物性測定装置に不調が生じたため未だ結論は出せていない。
上記の検証の過程で、Cd2Os2O7の磁気秩序に存在するall-in/all-outとall-out/all-inの２種類のドメイン間の磁気界面が強磁性金属状態となっている可能性が高いことを見出した。絶縁体相において謎とされていた有限の伝導度と弱強磁性は、この磁気界面における強磁性金属状態が担っているものと考えられる。All-in/all-out磁気秩序の絶縁体相における有限の伝導度と弱強磁性はWeyl半金属相の探索等で精力的に研究されているIr系パイロクロア酸化物でも複数の報告例があり、Cd2Os2O7における発見はこれらの研究の進展にも大きく影響するものと期待される。また、パイロクロア格子のall-in/all-out磁気秩序のドメイン内部では原子位置に空間反転対称性が存在するが、２種類のドメインの磁気構造が鏡像関係にあるため磁気界面では原子位置に空間反転対称性が存在しない。この状態は拡張ジグザグ格子に類似しており、磁気界面における金属状態の詳細な物性に興味がもたれる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
超伝導転移の検証は極低温物性測定装置の不調により達成できなかったが、単結晶試料を用いた測定から界面伝導の現象について明らかにできた。磁気ドメインの界面が伝導性を示す例はほとんどなく、この発見は物性分野の発展に大きく貢献するものと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
極低温物性測定装置の修繕が済み次第、Cd2Os2O7の極低温における物性の測定を再開する。また、all-in/all-out磁気秩序における磁気界面の物性について詳細に調べる。例えば、磁気伝導特性の測定やドメイン制御、多結晶試料との比較、試料純度の改良、純良な単結晶試料を用いた量子振動の測定などを行う。
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Research Products
(5 results)
