2016 Fiscal Year Annual Research Report
六方晶や三角格子等の特殊構造が生み出す新奇超伝導のＮＭＲ法による研究
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16H04016
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
鄭 国慶 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (50231444)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
俣野 和明 岡山大学, 自然科学研究科, 助教 (70630945)
川崎 慎司 岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (80397645)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 超伝導 / 核磁気共鳴 / 六方晶 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は特殊な結晶構造を有する物質BaPtAs1-xSbxやRb2Cr3As3、Ir1-xPtxTe2、CuxBi2Se3等において、新奇な超伝導状態を核磁気共鳴（NMR）法によって探索することである。これらの系はいずれも六方晶か三角格子の構造を有する。Rb2Cr3As3とBaPtAs1-xSbxでは空間反転対称性が破れており、反対称スピン軌道相互作用が強く、スピン三重項超伝導が期待できる。また、BaPtAs1-xSbxとIr1-xPtxTe2のバンド構造にバン・ホッフ特異点があり、非従来型超伝導状態の実現に有利な条件が整っている。本研究では、195Pt-,75As-,53Cr-,25Te-及び87Rb-NMR等の測定を行い、スピン格子緩和率やナイトシフトの温度・結晶軸方向依存性から、特殊な結晶構造が生み出す新奇超伝導の物性を明らかにする。
今年度はCuxBi2Se3のNMR測定を行った。また、空間反転対称性の破れた超伝導体Re6Zr及び派生物質の作製と評価を行い、NQR測定を行った。
CuxBi2Se3については、超伝導体積分率の高い試料を用いて低温低磁場で角度回転NMR行い、77Se-NMRでナイトシフトの温度変化測定を様々な角度で行った。結果、結晶に3回対称性を持つCuxBi2Se3において、ナイトシフトが超伝導状態で2回対称性を持つことを発見した。これは超伝導状態がスピン三重項状態を示している証拠である。
Re-Zr系では185/187Re-NQR法を用いてスピン格子緩和時間の測定を行った。その結果、すべての試料で等方的な超伝導が支配的であることが明らかになった。これはこの系では空間反転対称性の破れの度合いが小さいためにスピン軌道相互作用が弱いためと考えられる。
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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
超伝導研究においてクーパー対対称性を解明することは重要である。本研究でCuxBi2Se3のスピン三重項状態を発見したことは意義が大きい。また、時間反転対称性の破れが報告されているRe-Zr系で、超伝導ギャップの対称性を明らかにできたことも重要な成果である。
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| Strategy for Future Research Activity |
CuxBi2Se3については、クーパー対のピン止め機構を明らかにする。また、スピン三重項に特有な内部自由度の有無を詳細に調べる。さらに、スピン格子緩和時間T1を超伝導転移点前後で測定し、超伝導ギャップ関数の対称性の解明を目指す。
BaPtAs1-xSbxやRb2Cr3As3、Ir1-xPtxTe2等においても超伝導対称性の解明を進める。
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