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2018 Fiscal Year Annual Research Report

NMR study on novel superconductivity in materials with special structures

Research Project

Project/Area Number 16H04016
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

鄭 国慶  岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (50231444)

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)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords超伝導 / 核磁気共鳴
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は三角格子や六角晶など特殊な結晶構造を有する物質において、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。研究対象物質の中に、空間反転対称性が破れるものもあり、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、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物質もある。本研究では、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・結晶軸方向及び磁場依存性から、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。
六方晶の層状物質で空間反転対称性が破れたPbTaSe2について調べた。この物質は、デイラック型のバンドを持ち、ワイル型半金属であるが、4.05Kで超伝導に転移する。NMR測定した結果、超伝導ギャップが等方的に開くこと、電子対のスピンが一重項状態にあることを明らかにした。しかし、超伝導転移温度直下に通常現れるコヒーレンスピークが見られず、デイラック電子の影響が表れている可能性があることを見出した。
擬スクッテルダイト超伝導体(Sr1-xCax)3Ir4Sn13やCa3Rh4Sn13において、構造相転移温度よりも高温で電子状態に前駆的な異常を示すことや、反強磁性的な電子相関があることを明らかにした。
鉄系高温超伝導体LaFeAsO1-xFxにおいて、x=0.03では反強磁性と超伝導が微視的に共存すること、x>0.5における構造相転移が低ドープ(x<0.3)側に見られるものと同じであることを明らかにした。また、x>0.5では電子相関が弱いにもかかわらず超伝導転移温度が高いのは、ネマチックゆらぎに因る可能性が高いことを指摘した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2018

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 5 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Fully gapped spin-singlet superconductivity in noncentrosymmetric PbTaSe2: Pb207 nuclear magnetic resonance study2018

    • Author(s)
      Maeda S.、Matano K.、Zheng Guo-qing
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 97 Pages: 184510(1-5)

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.97.184510

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Structural phase transition, precursory electronic anomaly, and strong-coupling superconductivity in quasi-skutterudite (Sr1-xCax )3Ir4Sn13 and Ca3Rh4Sn132018

    • Author(s)
      Luo Jun、Yang Jie、Maeda S、Li Zheng、Zheng Guo-Qing
    • Journal Title

      Chinese Physics B

      Volume: 27 Pages: 077401(1-8)

    • DOI

      10.1088/1674-1056/27/7/077401

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Structural phase transition, antiferromagnetism and two superconducting domes in LaFeAsO1-xFx (0 < x < 0.75)2018

    • Author(s)
      Yang Jie、Oka Toshihide、Li Zheng、Yang HuaiXin、Li JianQi、Chen GenFu、Zheng Guo-Qing
    • Journal Title

      Science China Physics, Mechanics & Astronomy

      Volume: 61 Pages: 117411(1-12)

    • DOI

      10.1007/s11433-018-9240-0

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 銅酸化物高温超伝導体における擬ギャップと磁場誘起電荷密度波-Bi2Sr2-xLaxCuO6+δの場合-2018

    • Author(s)
      川崎慎司, 鄭国慶
    • Journal Title

      日本物理学会誌

      Volume: 73 Pages: 558-562

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CuxBi2Se3のスピン三重項・ネマティック超伝導2018

    • Author(s)
      俣野和明、米澤進吾
    • Journal Title

      日本物理学会誌

      Volume: 73 Pages: 103-107

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Topological spin-triplet superconducting states revealed by NMR2018

    • Author(s)
      G.-q. Zheng
    • Organizer
      12th International Conference on Materials and Mechanism of High temperature superconductors (M2S 2018)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Charge-Density-Wave Order and Pseudogap in Single Layered Bi2Sr2-xLaxCuO6+δ Superconductor2018

    • Author(s)
      Shinji Kawasaki
    • Organizer
      12th International Conference on Materials and Mechanism of High temperature superconductors (M2S 2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Bi2201における磁場誘起電荷密度波と擬ギャップ2018

    • Author(s)
      川崎慎司
    • Organizer
      日本物理学会第73回年次大会
    • Invited

URL: 

Published: 2019-12-27  

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