2018 Fiscal Year Research-status Report
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18K13501
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
高橋 英幸 神戸大学, 先端融合研究環, 助教 (10759989)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 超伝導揺らぎ / 鉄系超伝導体 / 磁気トルク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
鉄系超伝導体FeSe単結晶の磁気トルク測定を行った。FeSeはフェルミエネルギーに対して超伝導ギャップが異常に大きく、BCS-BECクロスオーバー領域にある超伝導体として注目されている。マイクロカンチレバー（0.2N/m）と光干渉変位検出を組み合わせた手法を用いた。この手法により市販のピエゾ抵抗型カンチレバーでは難しかった、１テスラ以下の磁場領域での精密測定と、全磁化信号からの揺らぎ信号の正確な抽出が可能になった。
結果、以下のことが明らかになった。FeSeの超伝導揺らぎ由来の磁化変化は、強磁場領域で大きくなり、１０テスラの磁場では超伝導転移温度の約1.6倍の温度から観測された。これは過去に銅酸化物超伝導体で観測されている振る舞いと定性的に近い。先行研究ではBCS-BECクロスオーバーによる巨大な超伝導揺らぎ（最大で全磁化の１０％程度）が観測されたとの報告もなされていた。しかし、我々の結果では揺らぎ磁化は最大でも全磁化の0.5％であった。FeSeのギンツブルグ数が0.1のオーダーであることを考慮すると、GL理論でも説明が可能である。
今後、測定を他の物質に拡張していくにあたり、新たな手法開発を進めている。マイクロカンチレバーと光干渉変位検出を組み合わせた方法は、強磁場では技術的な困難が生じる場合があるので、その点をクリアするために、メンブレン型デバイスによるトルク測定法を新たに導入することを計画している。現在、カンタムデザイン社のPPMS内で測定できるように調整している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の大きな目的の一つであった、ミリテスラの低磁場領域での磁気トルク測定に成功し、鉄系超伝導体の超伝導揺らぎに関して信頼性の高いデータが得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、FeSeに化学置換を施した試料や、薄膜試料の測定へと展開していく。この系は、化学置換・圧力効果・薄膜化・インターカレーションなどにより大きく上昇し、超伝導状態の性質にも変化があらわれることがわかっている。これらの特徴が発現する理由を超伝導揺らぎをプローブとして明らかにする。
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