2017 Fiscal Year Research-status Report
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16K17757
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
服部 泰佑 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 先端基礎研究センター, 研究職 (80757667)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | アクチナイド化合物 / 超伝導対称性 / NMRナイトシフト / イジング異方性 / スピン一重項超伝導 / ウラン化合物 / 核磁気共鳴法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アクチナイド化合物URu2Si2では、従来見られなかった新しい特徴を持った超伝導状態が近年報告されている。本研究の目的は、世界最高純度の単結晶URu2Si2試料を用いて核磁気共鳴法（ＮＭＲ）を行うことで、超伝導対称性を微視的に決定し、本系で期待されている高次多極子ゆらぎと呼ばれる新しい超伝導発現機構について理解を深めることである。
前年度準備した純良単結晶試料を用いて、NMRナイトシフトの測定を進めた。NMRナイトシフトは電子の磁化率を微視的な視点から測定する手段であり、超伝導対称性を決定する上で非常に強力な手法となる。本年度は磁化容易軸方向（結晶軸c方向）に磁場をかけた上でのナイトシフト測定を行った。
磁化容易軸方向に対し、超高精度でのナイトシフト測定に成功した結果、容易軸方向ナイトシフトは明確に減少することを実測した。前年度明らかになった、磁化困難軸方向に対するナイトシフト結果と合わせ、本系での超伝導がスピン一重項超伝導状態であることを明らかにした。加えて興味深いことに、本系ではスピンが殆ど磁気容易軸方向にしか向かない状態、すなわち非常に大きなスピン異方性がある特異な状態が実現していることが明らかになった。この特異なスピン異方性は本系で見られている磁場に強い超伝導の起源と考えられ、今後より磁場に強い超伝導体実現に向けての示唆を与える特性と期待される。
本成果はアメリカ物理学会誌Physical Review Lettersに掲載された他、プレスリリースを行い、日刊工業新聞、電気新聞に取り上げられている。また、国際会議SCES2017での発表も行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
予定していた超伝導対称性を決定することに成功した上で、高精度測定により本系での特異なスピン異方性も明らかになった。この成果は既にアメリカ物理学会誌 Physical Review Letters に掲載された。また、プレスリリースも行い、日刊工業新聞・電気新聞に掲載されている。
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| Strategy for Future Research Activity |
明らかになった特異な超伝導特性の起源を知るために、超伝導発現機構の解明を目指す。
本系では圧力下で超伝導が消失することが知られているため、常圧下の超伝導発現領域および、圧力下の超伝導消失領域にける磁気ゆらぎの異方性に着目して研究を進める。具体的には圧力下での核磁気緩和率の測定を進め、これまでに明らかにした超伝導対称性を合わせ、超伝導発現機構を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
（理由）
平成29年度において実験が順調に進捗し消耗品（寒剤）の消費を抑えることができたこと及び国際会議の参加に係る航空券が想定より安価に入手できたことから、当初計画に比べて支出額が節約でき、結果として次年度使用額が生じることとなった。
(使用計画)
平成30年度において、より詳細な核磁気緩和率の測定を行うため測定時間を増やす計画であり、次年度使用額は測定に必要な寒剤及びその他消耗品費の購入費用として使用する。
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Research Products
(5 results)
