2017 Fiscal Year Annual Research Report
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15H05457
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
笠原 裕一 京都大学, 理学研究科, 准教授 (10511941)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 超伝導 / 界面制御 / 強相関電子系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、独自の重い電子系超伝導体薄膜の作製技術を用い、ヘテロ構造による界面設計や超格子作製を行うことで、人工的に特異な超伝導物質の開発や新奇超伝導現象の探索を行うことを目的とする。前年度にトリコロール（三色）超格子における空間反転対称性の破れた超伝導状態の実現とその人工制御、および反強磁性体と超伝導体を交互積層したハイブリッド超格子における磁気揺らぎの注入による超強結合超伝導の実現に成功し、それぞれ今年度中にPhys. Rev. BおよびPhys. Rev. Lett.への掲載が決定した。さらに京都大学・石田教授のグループとの共同研究により、重い電子系超格子のNMR測定を行うことで，微視的な電子・磁気状態の解明に関する研究を行った。その結果、ハイブリッド超格子と磁性層を含まない超格子との比較から、隣接する反強磁性体CeRhIn5からCeCoIn5へと磁気ゆらぎが注入されていることを微視的に捉えた。
今年度からトポロジカル超伝導のエッジ状態の観測を目指し、我々が開発したMBE-STM複合装置を用いた重い電子系薄膜のその場電子状態観測の研究を開始した。非磁性不純物のZnをドープしたCeCoIn5において、常伝導状態および超伝導状態における局所電子状態を調べた結果、不純物周辺で磁性や束縛状態が誘起されず、重い電子状態もほとんど変化しないことが明らかとなった。これは銅酸化物高温超伝導体とは大きく異なるものであり、遍歴性の強い重い電子系の性質を反映したものであると考えられる。この成果はJ. Phys. Soc. Jpn.に掲載された。さらに反強磁性体CeRhIn5のMBE-STM測定を行い、反強磁性状態における重い電子状態形成の証拠を得た。これは数十年来にわたる未解決問題を明らかにする上で極めて重要な知見であり、これまで提出されてた理論に大きな制約を与えるものである。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Tuning the Pairing Interaction in a d-Wave Superconductor by Paramagnons Injected through Interfaces2018
Author(s)
M. Naritsuka, P. F. S. Rosa, Y. Luo, Y. Kasahara, Y. Tokiwa, T. Ishii, S. Miyake, T. Terashima, T. Shibauchi, F. Ronning, J. D. Thompson, Y. Matsuda
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Journal Title
Physical Review Letters
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Fully gapped superconductivity with no sign change in the prototypical heavy-fermion CeCu2Si22017
Author(s)
T. Yamashita, T. Takenaka, Y. Tokiwa, J. A. Wilcox, Y. Mizukami, D. Terazawa, Y. Kasahara, S. Kittaka, T. Sakakibara, M. Konczykowski, S. Seiro, H. S. Jeevan, C. Geibel, C. Putzke, T. Onishi, H. Ikeda, A. Carrington, T. Shibauchi, Y. Matsuda
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Journal Title
Science Advances
Volume: 3
Pages: e1601667-1～7
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Full-Gap Superconductivity Robust against Disorder in Heavy-Fermion CeCu2Si22017
Author(s)
T. Takenaka, Y. Mizukami, J. A. Wilcox, M. Konczykowski, S. Seiro, C. Geibel, Y. Tokiwa, Y. Kasahara, C. Putzke, Y. Matsuda, A. Carrington, T. Shibauchi
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Journal Title
Physical Review Letters
Volume: 119
Pages: 077001-1～5
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Emergent exotic superconductivity in artificially engineered tricolor Kondo superlattices2017
Author(s)
M. Naritsuka, P. F. S. Rosa, Y. Luo, Y. Kasahara, Y. Tokiwa, T. Ishii, S. Miyake, T. Terashima, T. Shibauchi, F. Ronning, J. D. Thompson, Y. Matsuda
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Journal Title
Physical Review B
Volume: 96
Pages: 174512-1～10
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] 115In-NMR/NQRで観る人工超格子CeCoIn5/CeRhIn5及びエピタキシャル膜CeRhIn5の磁気構造の層数依存性2018
Author(s)
仲嶺元輝, 山中隆義, 北川俊作, 石田憲二, 石井智大, 成塚政裕, 鳥井陽平, 下澤雅明, 宍戸寛明, 笠原成, 常盤欣文, 笠原裕一, 水上雄太, 芝内孝禎, 寺嶋孝仁, 松田祐司
Organizer
日本物理学会第73回年次大会
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[Presentation] 近藤絶縁体YbB12における中性フェルミオン励起の観測2018
Author(s)
佐藤雄貴, Xing Xiangzhuo, 谷口智哉, 笠原成, 笠原裕一, 田中桜平, 水上雄太, 芝内孝禎, Ziji Xiang, Benjamin Lawson, Lu Li, 伊賀文俊, 松田祐司
Organizer
日本物理学会第73回年次大会
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[Presentation] NMR/NQRによる重い電子系人工超格子CeCoIn5/CeRhIn5及びCeRhIn5単結晶膜の磁気状態の研究2017
Author(s)
仲嶺元輝, 山中隆義, 北川俊作, 石田憲二, 石井智大, 成塚政裕, 鳥井陽平, 下澤雅明, 宍戸寛明, 笠原成, 常盤欣文, 笠原裕一, 水上雄太, 芝内孝禎, 寺嶋孝仁, 松田祐司
Organizer
日本物理学会2017年秋季大会
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[Presentation] 重い電子系CeCoIn5/CeRhIn5ハイブリッド超格子の圧力下における上部臨界磁場精密角度依存性2017
Author(s)
成塚政裕, 石井智大, 三宅聡平, 下澤雅明, 芝内孝禎, 常盤欣文, P.F.S. Rosa, Y. Luo, F. Ronning, J.D Thompson, 笠原裕一, 寺嶋孝仁, 松田祐司
Organizer
日本物理学会2017年秋季大会
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