2019 Fiscal Year Research-status Report
電荷近藤効果と新奇超伝導現象の物質系を横断した普遍性の探策
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18K18734
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
椋田 秀和 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (90323633)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| Keywords | 超伝導 / 核磁気共鳴 / 電荷近藤効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
原子価スキップ現象に由来する価数の局所的な電子自由度が巨大伝導電子系と混成したときに創発される異常物性の開拓を目的に、異常物性が見られているいくつかの物質系で解明を目指した研究を行っている。中でも最も進んだ研究が、原子価スキップ元素TlをドープしたPbTeにおける異常物性の研究である。微視的なプローブである核磁気共鳴法(NMR)による原子サイト空間分解実験を目指し、今年度わずかしか存在しないドーパントのTlサイトのNMRを広い温度域に渡って、かつドープ量を変えたいくつかの試料で行うことができた。過去のTeサイトのNMR緩和率の異常を上回る異常が検出され、Tlサイトが異常の起源となっていることを直接的に裏付けできた。また、バレンススキップ元素ではないNaなどにドーパントを変えた系においても同様の実験を行ったところ、それらには異常は観測されないことが実験的に明らかになった。ドーパントがTlのときだけ異常が起こることが明確となった。その成果を含めた一連の研究成果は、学術論文4編(うち国際会議抄録2編）、国内外の会議・研究会（24件）などで発表している。以下に上記内容に最も関連した成果を示す。[論文発表] Charge Kondo Effect induced by valence skipping dopants in Pb1-xTlxTe and Pb1-xNaxTe probed by 125Te-NMR,R, R. Horikawa, H. Mukuda et al., JPS Conf. Proc., 011126 (2020) (査読有)
[国際会議] R. Horikawa, H. Mukuda et al. Strongly Correlated Electron Systems 2019, Okayama, 2019.9/23-27
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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
PbTeのドーパントがバレンススキップ元素であるTlの場合に価数揺らぎが起きているのかを異常の起源と思われるTlドーパントサイトでのNMR測定を行い、直接それが起源であることを検証できた。またPbTeにドープするドーパントの種類をバレンススキップ元素ではないNaなどにドーパントを変えた系においても同様のTe-NMR実験を行うことができ、ドーパントがバレンススキップ元素ではないときは異常が観測されないことが明らかになった。
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| Strategy for Future Research Activity |
PbTeにドープするドーパントの種類をTlだけでなく、バレンススキップ状態をとる可能性のあるInなどにドーパントを変えた系でのドープ量を変えてどの組成でも1/T1Tの増大が観測されないかどうかをさらに確認し、上記の結果をより鮮明にしたい。
また、ピーク位置つまりKnight shiftにもとスペクトルの概形には30K以下でわずかであるが、低温に向けて増大が起こっていることがわかった。電荷近藤効果に伴うフェルミ面での状態密度の上昇である電荷近藤共鳴ピークを捉えている可能性がある。より低温まで測定域を拡げていきたい。また、超伝導との直接の相関を見るため、低磁場、低温の温度域の測定に展開していく。その他のバレンススキップ系への普遍性の観測へ向け、バレンススキップ系超伝導体の候補物質などへも同様な実験を進めている。
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| Causes of Carryover |
海外特注輸入品の納品が遅れたため。2020年の4月に納品される予定で有り、残額の執行ができる。
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[Journal Article] Charge Kondo Effect induced by valence skipping dopants in Pb1-xTlxTe and Pb1-xNaxTe probed by 125Te-NMR2020
Author(s)
R, Horikawa, ＊M. Yashima, T. Matsumura, S. Maki, H. Mukuda, K. Miyake, H. Murakami, P. Walmsley, P. Giraldo-Gallo, T. H. Geballe, and I. R. Fisher
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Journal Title
JPS Conf. Proc.
Volume: 30
Pages: 011126/1-5
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] High-Tc iron phosphide superconductivity enhanced by reemergent antiferromagnetic spin fluctuations in [Sr4Sc2O6]Fe2(As1-xPx)2 probed by NMR2019
Author(s)
F. Sakano, K. Nakamura, T. Kouchi, T. Shiota, F. Engetsu, K. Suzuki, R. Horikawa, M. Yashima, S.Miyasaka, S. Tajima, A. Iyo, Y. -F. Guo, K. Yamaura, E. Takayama-Muromachi, M. Yogi, and H. Mukuda,
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Journal Title
Phys. Rev. B,
Volume: 100
Pages: 094509/1-10
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] (Pb1-xTlx)Te超伝導体における不純物サイトのNMR緩和率とナイトシフト測定から見た電荷近藤効果2020
Author(s)
堀川瑠星, 八島光晴, 吉見光平, 松村隆史, 牧翔太, 椋田秀和, 三宅和正, 村上博成, P. Walmsley ,P. Giraldo-Gallo , T. Geballe ,I. Fisher , 高橋武士, 小林夏野、
Organizer
日本物理学会 春季大会
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[Presentation] Charge Kondo Effect and Superconductivity in Pb1-xTlxTe probed by 125Te and 203,205Tl-NMR2019
Author(s)
R. Horikawa1, M. Yashima1, T. Matsumura1, S. Maki1, H. Mukuda1, K. Miyake2, H. Murakami3, P. Walmsley4, P. Giraldo-Gallo4, T. H. Geballe4, and I. R. Fisher4,
Organizer
Strongly Correlated Electron Systems SCES2019
Int'l Joint Research
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[Presentation] A15型超伝導体V3SiのSi-NMRによる研究,2019
Author(s)
野尻野旭, 安藝将也, 川崎祐, 岸本豊, 中村浩?, 水戸毅, 八島光晴, 椋田秀和, 小手川恒, 菅原仁、
Organizer
日本物理学会 秋季大会
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[Presentation] PbTe系超伝導体におけるドーパントに依存した電荷近藤効果の異常と超伝導状態2019
Author(s)
堀川瑠星, 八島光晴, 吉見光平, 松村隆史, 牧翔太, 椋田秀和, 三宅和正, 村上博成, P. Walmsley ,P. Giraldo-Gallo , T. Geballe ,I. Fisher , 高橋武士, 小林夏野、
Organizer
日本物理学会 秋季大会
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