2022 Fiscal Year Annual Research Report
Relation between the charge fluctuation and superconductivity in organic superconductors studied by STM/STS
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17K05526
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
市村 晃一 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (50261277)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松浦 徹 福井工業高等専門学校, 電気電子工学科, 准教授 (60534758)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 有機超伝導体 / 走査トンネル顕微鏡 / 強相関電子系 / 超伝導 / 電荷秩序 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に引き続き有機導体beta"-(BEDT-TTF)4[(H3O)Ga(C2O4)3]C6H5NOの単結晶を電解法で作製した。原料試薬の精製過程を増やすことにより試料を良質化を図った。また、単結晶試料が得られたのちは期間を置かずに測定を行い試料の劣化による影響を排除した。得られた単結晶試料はX線回折により当該化合物であることを同定したうえで、電気抵抗と磁化率の温度依存性を測定し電子物性を評価した。磁化率の解析から、超伝導転移温度Tc=7.5 K以下で明確なマイスナー反磁性が観測され、試料がバルクの超伝導状態にあることを示している。
超伝導相を重点的に調べるために、主に1.3 Kでの走査トンネル分光(STS)測定を行い、測定データの良質化を図るとともに再現性の確認を目指した。前年度までと同様に、典型的なトンネルスペクトルは絶縁体的な1 eV程度のギャップ構造を示し、超伝導に特徴的な1 meV程度のギャップ構造の観測には至らなかった。ギャップの空間変化の系統性を調べるためにSTSマッピングを行った。トンネル電流検出系の改良によりトンネルスペクトルのノイズは低減された。これにより絶縁体的な1 eV程度のギャップの空間変化をマッピングすることに成功した。ギャップは周期的に空間変化しており、その周期は1.5 nmであった。前年度までの成果から、この系におけるギャップの大きさの変化はフェルミ準位での状態密度の変化すなわち電荷不均化に対応することが示されている。このことから本結果は、1.5 nmの周期で電荷秩序が形成されていることを示唆する。一方、磁化率測定でマイスナー反磁性が明確に観測されたことからバルク超伝導であることが示されている。これらのことから、超伝導と電荷秩序が協調的な関係にあると考えられる。これは超伝導の発現に電荷ゆらぎが直接的に関与することを示唆する。
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Research Products
(10 results)
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[Presentation] STM Study of 12-mer Single Strand Guanine2022
Author(s)
Katsuya Ishizaki, Issei Miyazaki, Harison Rozak, Wan Nurfadhilah Zaharim, Muhammad Hanif Che Lah, Isao Watanabe, Shukri Sulaiman, Satoshi Tanda, Koichi Ichimura
Organizer
29th International conference on Low Temperature Physics (LT29)
Int'l Joint Research
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