2018 Fiscal Year Annual Research Report
Microscopic investigation of exotic superconducting state in the higher order multipole state
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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 原子力科学研究所 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 / ナイトシフト / イジング異方性 / スピン一重項超伝導 / 核磁気共鳴法 / ウラン化合物 |
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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。
準備した純良単結晶試料を用いて、ナイトシフトの測定を極低温領域（約100 ミリケルビン程度）まで詳細に行った。ナイトシフト測定は電子の磁化率を微視的な視点から測定するため、超伝導対称性を決定する上で強力な手段となる。その結果、超伝導状態において、磁化容易軸のナイトシフトが明確に減少することを観測し、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、磁化困難軸のナイトシフトには変化が見られなかったことから、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をとっている、すなわち、スピン磁化率に大きな異方性があることが明らかになった。このスピン磁化率の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。
また、緩和率測定から、このようなスピン磁化率の異方性は磁気揺らぎにもあり、磁化容易軸方向を向いた磁気揺らぎのみが、超伝導転移温度直上まで残存していることも明らかになった。残存する磁気揺らぎは超伝導発現機構とも関係していると考えられる。
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Research Products
(2 results)
