2016 Fiscal Year Annual Research Report
鉄系超伝導体の反射分光・光電子分光・Ｘ線回折による電子構造と結晶構造の包括的解明
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15J01811
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
足立 徹 大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| Keywords | 鉄系超伝導体 / 角度分解光電子分光 / ラマン散乱分光 / 超伝導ギャップ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
鉄系超伝導体の超伝導発現機構解明において、波数空間上での超伝導ギャップの異方性を測定することは非常に重要である。去年度の角度分解光電子分光実験(以下ARPES)において、我々はSr1-xCaxFe2(As1-yPy)2 (x = 0.08, y = 0.25)のフェルミ面の形状やいくつかの高対称点における超伝導ギャップを測定した。その結果、X点付近の外側の電子面において、ノードの可能性がある最小ギャップを観測した。一方、強束縛近似＋RPAの計算によると、Pを置換した122系の超伝導ギャップにおいて、Z点付近にある一番外側のホール面においてノードが存在すると指摘されている。
今回、我々はSr1-xCaxFe2(As1-yPy)2 (x = 0.08, y = 0.25, Tcmax=32K)の電子構造、特にZ点付近の超伝導ギャップ構造をARPESにより観測した。Z点付近の超伝導ギャップは弱い異方性を示したものの、ノードのような振る舞いは見られなかった。今回得られた結果と前年度までに得られた結果を合わせると、軌道内ネスティングによるスピン揺らぎのみでは、この物質の超伝導発現機構を説明するには不十分であると考えられる。
また、BaFe2(As1-xPx)2の超伝導ギャップについて情報を得るためにラマン散乱分光測定を行った。Tc以下の温度でのスペクトルではA1g,B2gの偏光において対破壊ピークが見られている。しかし、低エネルギー領域において、A1g偏光のスペクトルはエネルギーによらず一定の値を示すのに対し、B2g偏光のスペクトルはエネルギーの3乗に比例する振る舞いを示した。この振る舞いは、ホール面ではノードのないフルギャップが現れており、電子面ではノードの発現、または、強い異方性をもつギャップが現れていることを示唆している。
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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
角度分解光電子分光実験については、ノードの検証実験が満足に行えなかったが、、新たな高対称点における超伝導ギャップの情報は得られた。また、角度分解光電子分光の結果により国際会議でポスター賞を受賞することが出来た。ラマン散乱分光についてはパリディドロ大学にて測定手法について深く学び、自研究室でも低エネルギー励起についての良質なデータを得ることが出来るようになった。また、留学先で得られたデータと自研究室で測定したデータをまとめて、2017年3月に行われた物理学会で発表することが出来た。
以上をまとめると、おおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後もSr1-xCaxFe2(As1-yPy)2 (x = 0.08, y = 0.25)の角度分解光電子分光実験を継続して行う。以前ノードが見られた波数領域でさらに詳細に測定し、ノードの存在を確認する。また、現在ラマン散乱分光測定を行っているBaFe2(As1-xPx)2の最適組成に加え、アンダードープ組成及びオーバードープ組成についても測定を行い、電荷揺らぎや超伝導ギャップの組成依存性について知見を得る。
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[Journal Article] Effects of c/a Anisotropy and Local Crystal Structure on Superconductivity in AFe2(As1－xPx)2 (A = Ba1－ySry, Sr1－yCay and Eu)2016
Author(s)
T. Adachi, Y. Nakamatsu, T. Kobayashi, S. Miyasaka, S. Tajima, M. Ichimiya, M. Ashida, H. Sagayama, H. Nakao, R. Kumai, Y. Murakami
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Journal Title
Journal of the Physical Society of Japan
Volume: 85
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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