硫黄水素化物の新奇高温超伝導相の解明を目指した超高圧核磁気共鳴実験の開拓

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16H04013
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 椋田 秀和 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (90323633)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 超伝導 / 高圧 / NMR

Outline of Annual Research Achievements

超高圧下の高温超伝導現象として、昨年度はインターカレートした鉄系超伝導物質の超高圧力下での第２高温超伝導相の研究に向けた実験が大きく進展した。常圧下NMRによる試料評価では過去の報告とくらべ試料の純良性が示された。NMR測定の線幅に影響する不純物を磁石で取り除くことで共鳴線幅が大幅にシャープになることがわかり精密測定が可能となったところで、超高圧力下の第2超伝導相でのNMR測定を行った。超高圧力下の第2超伝導相はミクロに見て常圧下の電子状態とは大きく異なる背景で超伝導が発現していることを示唆する結果を得た。また広帯域低温プリアンプや共鳴回路の工夫を行い、ダイヤモンドアンビルNMR測定およびさらなる超微小試料でのNMR感度上昇へつながる開発を行った。超高圧下でのTcの再上昇が報告されている多層型銅酸化物高温超伝導に関しては、過去に例のないほど超低ドープした単結晶を用いてNMR測定を行うことができた。これまでにない磁気と超伝導が絡むた新しい基底状態を発見し、現在さらなる追究を進めている。それらの成果を含めた一連の研究成果は、査読付き学術論文4編(うち国際会議抄録2編）、国内外の会議・研究会（24件）などで発表している。以下に代表的学術論文の成果を示す。〔学術論文1) T. Kouchi, H. Mukuda, et al. J. Phys. Soc. Jpn. 88, 113702 (2019)(査読有)〔学術論文2) F. Sakano, H. Mukuda et al., Phys. Rev. B, 100, 094509 (2019)(査読有)

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Stanford university(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: Stanford university
• [Int'l Joint Research] Max Plank institute(ドイツ)
  • Country Name: GERMANY
  • Counterpart Institution: Max Plank institute
• [Journal Article] 75As-NMR/NQR Studies on New Iron-based 122 Superconductors (La0.5?xNa0.5+x)Fe2As2 (2020)
  • Author(s): Kouchi Takayoshi、Yashima Mitsuharu、Mukuda Hidekazu、Ishida Shigeyuki、Eisaki Hiroshi、Yoshida Yoshiyuki、Kawashima Kenji、Iyo Akira
  • Journal Title: JPS Conf. Proc. Volume: 30 Pages: 011051/1-6
  • DOI: https://doi.org/10.7566/JPSCP.30.011051
• [Journal Article] Charge Kondo Effect Induced by Valence Skipping Dopants in Pb1?xTlxTe and Pb1?xNaxTe Probed by 125Te-NMR (2020)
  • Author(s): Horikawa Ryusei、Yashima Mitsuharu、Matsumura Takashi、Maki Shota、Mukuda Hidekazu、Miyake Kazumasa、Murakami Hironaru、Walmsley Philip、Giraldo-Gallo Paula、Geballe Theodore H.、Fisher Ian R.
  • Journal Title: JPS Conf. Proc. Volume: 30 Pages: 011051/1-6
  • DOI: https://doi.org/10.7566/JPSCP.30.011126
• [Journal Article] High-Tc iron phosphide superconductivity enhanced by reemergent antiferromagnetic spin fluctuations in [Sr4Sc2O6]Fe2(As1?xPx)2 probed by NMR (2019)
  • Author(s): Sakano F.、Nakamura K.、Kouchi T.、Shiota T.、Engetsu F.、Suzuki K.、Horikawa R.、Yashima M.、Miyasaka S.、Tajima S.、Iyo A.、Guo Y. -F.、Yamaura K.、Takayama-Muromachi E.、Yogi M.、Mukuda H.
  • Journal Title: Physical Review B Volume: 100 Pages: 094509/1-10
  • DOI: DOI: 10.1103/PhysRevB.100.094509
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Unconventional Multi-gap Superconductivity and Antiferromagnetic Spin Fluctuations in New Iron-arsenide LaFe2As2 in Heavily Electron-doped Regime (2019)
  • Author(s): Kouchi Takayoshi、Yashima Mitsuharu、Mukuda Hidekazu、Ishida Shigeyuki、Eisaki Hiroshi、Yoshida Yoshiyuki、Kawashima Kenji、Iyo Akira
  • Journal Title: Journal of the Physical Society of Japan Volume: 88 Pages: 113702～113702
  • DOI: https://doi.org/10.7566/JPSJ.88.113702
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 圧力下で第2超伝導相を持つインターカレート系FeSe高温超伝導体Lix(NH3)yFe2-δSe2の77Se-NMR (2020)
  • Author(s): 西岡 颯太郎，小内 貴祥，八島 光晴，椋田 秀和，小谷 柾史A，角藤 壮A，李 智鉉A，神戸 高志
  • Organizer: 日本物理学会 春季大会
• [Presentation] FeAs系からFeP系に渡る鉄系物質における局所構造と高温超伝導出現の普遍性 (2020)
  • Author(s): 阪野文秀, 中村昂矢, 小内貴祥、八島光晴, 椋田秀和, Y. F. GuoA, 山浦一成A, 室町英治A，伊豫彰B，與儀護C, 宮坂茂樹D, 田島節子
  • Organizer: 日本物理学会 春季大会
• [Presentation] 過剰電子ドープ系LaFe2As2とドーピングによるフェルミ面制御と超伝導状態 (2020)
  • Author(s): 小内貴祥, 八島光晴, 椋田秀和, 伊豫彰A, 石田茂之A,永崎洋A, 吉田良行A, 川島健司B, 宮坂茂樹C, 田島節子
  • Organizer: 日本物理学会 春季大会
• [Presentation] 空間反転対称性の破れた超伝導体PbTaSe2におけるTa-NQR測定 (2020)
  • Author(s): 横井滉平,八島光晴,村川寛, 椋田秀和, 山内邦彦, 小口多美夫,酒井英明, 花咲徳亮
  • Organizer: 日本物理学会 春季大会
• [Presentation] 大きな出力因子をもつ熱電物質YbSi2系におけるSi-NMR (2020)
  • Author(s): 古和航, 堀川瑠星, 八島光晴, 椋田秀和, 西出聡悟, S.Tanusilp, 早川純,牟田浩明,黒崎健
  • Organizer: 日本物理学会 春季大会
• [Presentation] (Pb1-xTlx)Te超伝導体における不純物サイトのNMR緩和率とナイトシフト測定から見た電荷近藤効果、 (2020)
  • Author(s): 堀川瑠星, 八島光晴, 吉見光平, 松村隆史, 牧翔太, 椋田秀和, 三宅和正, 村上博成, P. Walmsley ,P. Giraldo-Gallo , T. Geballe ,I. Fisher , 高橋武士, 小林夏野、
  • Organizer: 日本物理学会 春季大会
• [Presentation] 低い熱伝導率を特徴とする熱電物質Mg3Sb2系におけるSb-NMRによる局所動的挙動 (2020)
  • Author(s): 角谷卓海, 西岡颯太郎, 小内貴祥, 八島光晴, 椋田秀和, 木方邦宏, 李哲虎、
  • Organizer: 日本物理学会 春季大会
• [Presentation] 新規シリサイドYb(Si1-xGex)2の混合原子価と熱電変換特性 (2020)
  • Author(s): 西出聡悟，Sora-at Tanusilp, 古和航, 八島光晴, 南部英, 牟田浩明, 椋田秀和, 早川純, 黒崎健
  • Organizer: 日本応用物理学会 春季大会
• [Presentation] NMRを用いた過剰電子ドープされた新しい鉄系超伝導体における超伝導発現機構の研究 (2019)
  • Author(s): 小内貴祥*, 八島光晴, 椋田秀和, 伊豫彰A, 石田茂之A, 永崎洋A, 吉田良行A, 川島健司,
  • Organizer: 低温工学・超伝導若手合同講演会
• [Presentation] 鉄系超伝導における局所構造と複雑な電子相図と超伝導の普遍性, (2019)
  • Author(s): 椋田 秀和
  • Organizer: 京都大学基礎物理学研究所 研究会
• [Presentation] 鉄系超伝導のインシピエントバンド制御による磁気揺らぎと超伝導の最適化, (2019)
  • Author(s): 椋田 秀和
  • Organizer: 高温超伝導フォーラム第７回会合
• [Presentation] Charge Kondo Effect and Superconductivity in Pb1-xTlxTe probed by 125Te and 203,205Tl-NMR (2019)
  • Author(s): R. Horikawa1, M. Yashima1, T. Matsumura1, S. Maki1, H. Mukuda1, K. Miyake2, H. Murakami3, P. Walmsley4, P. Giraldo-Gallo4, T. H. Geballe4, and I. R. Fisher4,
  • Organizer: Strongly Correlated Electron Systems SCES2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Superconducting state of Heavily-electron doped FeAs-based superconductor LaFe2As2, (2019)
  • Author(s): T. Kouchi, M. Yashima, H. Mukuda, S. Ishida1, H. Eisaki1, K. Kawashima2, A. Iyo,
  • Organizer: Strongly Correlated Electron Systems SCES2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 75As-NMR/NQR studies on new iron-arsenide superconductor LaFe2As2 emerged in heavily electron-doped regime (2019)
  • Author(s): T. Kouchi, M. Yashima, H. Mukuda, S. Ishida1, H. Eisaki1, K. Kawashima2, A. Iyo1
  • Organizer: J-Physics conference,
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] High-Tc superconducting state on intercalated Lix(NH3)yFeSe probed by NMR (2019)
  • Author(s): S. Nishioka1, T. Kouchi1, M. Yashima1, H. Mukuda1, M. Kodani2, T. Kakuto2, J.-H Lee2, T. Kambe2,
  • Organizer: J-Physics conference
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 過剰電子ドープ鉄系超伝導LaFe(As1-xPx)(O1-yHy)におけるFermi面制御とスピン揺らぎ (2019)
  • Author(s): 鈴木一弘, 八島光晴, 塩田貴佳, 椋田秀和, 上久保将大A, 辻拡和A, 宮坂茂樹A, 田島節子A
  • Organizer: 日本物理学会 秋季大会
• [Presentation] A15型超伝導体V3SiのSi-NMRによる研究, (2019)
  • Author(s): 野尻野旭, 安藝将也, 川崎祐, 岸本豊, 中村浩?, 水戸毅, 八島光晴, 椋田秀和, 小手川恒, 菅原仁
  • Organizer: 日本物理学会 秋季大会
• [Presentation] インターカレート系FeSe高温超伝導体Lix(NH3)yFeSeのSe-NMR (2019)
  • Author(s): 西岡 颯太郎，小内 貴祥，八島 光晴，椋田 秀和，小谷 柾史A，角藤 壮A，李 智鉉A，神戸 高志
  • Organizer: 日本物理学会 秋季大会
• [Presentation] 重い電子系化合物CeCo(In1-xCdx)5の反強磁性と超伝導の共存現象におけるIn-NQR測定 (2019)
  • Author(s): 八島光晴, 田岡晃, 椋田秀和, 本多史憲, 摂待力男, 大貫惇睦
  • Organizer: 日本物理学会 秋季大会
• [Presentation] PbTe系超伝導体におけるドーパントに依存した電荷近藤効果の異常と超伝導状態 (2019)
  • Author(s): 堀川瑠星, 八島光晴, 吉見光平, 松村隆史, 牧翔太, 椋田秀和, 三宅和正, 村上博成, P. Walmsley ,P. Giraldo-Gallo , T. Geballe ,I. Fisher , 高橋武士, 小林夏野、
  • Organizer: 日本物理学会 秋季大会
• [Presentation] 過剰電子ドープされた新しいFe系超伝導体におけるNMR/NQR、 (2019)
  • Author(s): 小内 貴祥
  • Organizer: J-Physics地域研究会-大阪
• [Presentation] 鉄系超伝導のインシピエントバンド制御による磁気揺らぎと超伝導の最適化, (2019)
  • Author(s): 椋田 秀和
  • Organizer: J-Physics地域研究会-大阪
• [Presentation] "NMR study on new superconductor LaFe2As2 in heavily electron-doped regime ~ Comparison with LaFe(AsP)(OH) ~ (2019)
  • Author(s): H. Mukuda
  • Organizer: Spectroscopies in Novel Superconductors, SNS, 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 「NMR 技術を用いた高温超伝導材料の基礎物性研究」(超伝導科学技術賞の受賞記念講演) (2019)
  • Author(s): 椋田秀和
  • Organizer: 未踏科学技術協会 超伝導科学技術研究会 第 45 回シンポジウム