2019 Fiscal Year Annual Research Report
Physical properties and upper critical field of noncentrosymmetric superconductors
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16K06712
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
磯部 雅朗 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, グループリーダー (10354309)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
新井 正男 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 技術開発・共用部門, ステーション長 (40222723)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 超伝導 / 強相関電子系 / 空間反転対称性 / 電子構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、空間反転対称性の破れた超伝導体を対象として、その異常な超伝導状態の性質を明らかにすること、そして、その臨界温度（Tc）に比して高い上部臨界磁場（Hc2）を持つ新たな超伝導体を開発することにある。具体的には、代表者が最近合成に成功した対称中心を持たない新しい超伝導体 SrAuSi3を取り上げ、試料の高品質化を図ると共に、その結晶構造と物性を詳細に調べる。電気抵抗測定、磁気測定、比熱測定、muSR（ミューオン・スピン回転）測定、第一原理バンド計算などを行い、超伝導特性、電子構造、超伝導パラメータ、超伝導ギャップ構造、クーパー対の対称性を明らかにする。さらに、希土類や遷移金属元素の置換を行い、強相関効果などを利用してHc2の高度化を図る。
これまでに、高品質のSrAuSi3単相試料を用いてNMR測定と横磁場muSR測定を行い、その結果、本物質の超伝導は空間反転対称性の破れた系のクーパー対に期待されるようなギャップレス状態ではなく、クーパー対の対称性はs波的である可能性が高いことを明らかにした。
さらに、空間反転対称性の破れた新しい超伝導物質の合成探索を行った結果、これまでに報告されていない新型の結晶構造（対称中心の無い空間群）を有する新超伝導体BaIrSi2を発見した。結晶構造（基本構造の空間群：C2221、欠陥構造など）、超伝導特性（Tc～6 K, Hc2～6 T, kGL～87など）、電子構造（バンド分散、状態密度、フェルミ面形状、スピン軌道相互作用分裂状態など）について解析を行った。
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