Search for unique materials of charge Kondo effect and novel superconductivity

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K18734
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 椋田 秀和 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (90323633)
• Project Period (FY): 2018-06-29 – 2021-03-31
• Keywords: 超伝導 / 核磁気共鳴 / 近藤効果 / 電子局所自由度

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、電子の複数の局所自由度が巨大伝導電子系と混成したときに創発される新しい異常物性の探索を行った。特に原子価スキップ現象に由来する価数の局所自由度が巨大伝導電子系と混成したときに現れる異常物性の開拓を目指し、異常が見られている物質系およびその関連物質での微視的物性の解明を行ってきた。従来から指摘されてきた候補物質の一つPb1-xTlxTeにおいて、これまで原子価スキップする可能性のあるTlドーパントだけでなく、原子価スキップしないドーパント系などと比較することで異常の起源を調べた。原子価スキップしないNaドーパント系では、ドープ量に関わらず核磁気緩和率の異常な上昇は見られないことがわかった。さらにとりうる原子価が未解明なInドーパント系でも同様の測定を行った。特に、Inドーパントは少量ドープのときNMRスペクトルから相分離していることがわかったが、ある程度Inをドープしたときはとても均質な試料が得られ、通常の金属的な振る舞いが見えた。電子状態の揺らぎを見ることのできる核磁気緩和率の測定では、Tlドーパントのとき見られたような1/T1Tの増大が観測されなかった。これらの実験から、ドーパントがTlのときのみ核緩和の異常つまり電子状態の揺らぎが見られることがより鮮明になった。原子価スキップ元素が物性を支配する可能性のある物質をいくつか測定をしてみたが、今のところ、TlをドープしたPbTe系で見られたような異常は観測できていない。この異常は非常に希な現象であることがわかってきたが、今後も可能性のある物質群を調査していき、フォノンやスピンの自由度以外の揺らぎが巨大伝導電子系と混成したときに創発される新しい異常物性の開拓を目指していきたい。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Stanford university(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: Stanford university
• [Journal Article] NMR investigations toward understanding the variety of ground states in iron-based superconductors (2021)
  • Author(s): S. Nishioka, T. Kouchi, F. Sakano, M. Yashima, H. Mukuda, M.Yogi, K. Yamaura, E. Takayama-Muromachi, S. Miyasaka, S.Tajima, H. Eisaki, A. Iyo, M. Kodani, T. Kakuto, J. -H. Lee, T. Kambe
  • Journal Title: Journal of Physics: Conference Series Volume: in press Pages: 7 pages
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ta181 nuclear quadrupole resonance study of the noncentrosymmetric superconductor PbTaSe2 (2020)
  • Author(s): Yokoi K.、Yashima M.、Murakawa H.、Mukuda H.、Yamauchi K.、Oguchi T.、Sakai H.、Hanasaki N.
  • Journal Title: Physical Review B Volume: 102 Pages: 214504/1-5
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.102.214504
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 75As-NMR/NQR Studies on New Iron-based 122 Superconductors (La0.5-xNa0.5+x)Fe2As2 (2020)
  • Author(s): Kouchi Takayoshi、Yashima Mitsuharu、Mukuda Hidekazu、Ishida Shigeyuki、Eisaki Hiroshi、Yoshida Yoshiyuki、Kawashima Kenji、Iyo Akira
  • Journal Title: JPS Conf. Proc. Volume: 30 Pages: 011051/1-6
  • DOI: 10.7566/JPSCP.30.011051
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Charge Kondo Effect Induced by Valence Skipping Dopants in Pb1-xTlxTe and Pb1?xNaxTe Probed by 125Te-NMR (2020)
  • Author(s): Horikawa Ryusei、Yashima Mitsuharu、Matsumura Takashi、Maki Shota、Mukuda Hidekazu、Miyake Kazumasa、Murakami Hironaru、Walmsley Philip、Giraldo-Gallo Paula、Geballe Theodore H.、Fisher Ian R.
  • Journal Title: JPS Conf. Proc. Volume: 30 Pages: 011126/1-5
  • DOI: 10.7566/JPSCP.30.011126
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Electronic State of V3Si Probed by 29Si-NMR (2020)
  • Author(s): Nojirino Asahi、Aki Masaya、Kawasaki Yu、Kishimoto Yutaka、Nakamura Koichi、Nakai Yusuke、Mito Takeshi、Yashima Mitsuharu、Mukuda Hidekazu、Kotegawa Hisashi、Sugawara Hitoshi
  • Journal Title: JPS Conf. Proc. Volume: 30 Pages: 011050/1-5
  • DOI: 10.7566/JPSCP.30.011050
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 3層型銅酸化物Bi2223単結晶のCu-NMRによる超低ドープ域の新奇な磁気基底状態 (2021)
  • Author(s): 髙間一平, 坂本拓矢, 八島光晴, 椋田秀和, 高橋英史, 佐々木菜絵, 山口隼平, 足立伸太郎, 石田茂之, 永崎洋, 内田慎一, 伊豫彰, 渡辺孝夫
  • Organizer: 日本物理学会(年次大会) 13aH1-8, オンライン, 3/12-15 (2021)
• [Presentation] Pr2Ba4Cu7O15-δ純良結晶における二重鎖超伝導相のNQR/NMRによる検証 (2021)
  • Author(s): 西岡颯太郎, 中川俊作, 八島光晴, 椋田秀和, 與儀護A, 池田宏輔, Dwi Prananto, 佐々木進, 下山淳一
  • Organizer: 日本物理学会(年次大会) 13aH1-9, オンライン, 3/12-15 (2021)
• [Presentation] ニクトゲンの高さをSb置換により制御したLa1111系の新しい高温超伝導相の電子状態 (2021)
  • Author(s): 小内貴祥, 吉永享平, 鈴木一弘, 西岡颯太郎, 八島光晴, 椋田秀和, 宮坂茂樹, 田島節子
  • Organizer: 日本物理学会(年次大会) 15pH1-9, オンライン, 3/12-15 (2021)
• [Presentation] 高出力因子を持つYb(Si,Ge)2の熱電特性と局所電子状態 (2021)
  • Author(s): 古和航, 八島光晴, 椋田秀和, 西出聡悟, S.Tanusilp, 早川純, 牟田浩明, 黒崎健
  • Organizer: 日本物理学会(年次大会) PSH-21, オンライン, 3/12-15 (2021)
• [Presentation] スピン液体候補物質 Mg1+xTi2-xO4におけるTi-NMR及びMg-NMR (2021)
  • Author(s): 吉見光平, 八島光晴, 椋田秀和, 薦田匠, 村川寛, 花咲徳亮
  • Organizer: 日本物理学会(年次大会) PSH-52, オンライン, 3/12-15 (2021)
• [Presentation] 鉄系超伝導体LaFeAs1-x(Sb/P)xO1-y(F/H)yにおけるフェルミ面制御と超伝導の相関 (2021)
  • Author(s): 吉永享平, 小内貴祥, 西岡颯太郎, 八島光晴, 椋田秀和, 宮坂茂樹, 田島節子
  • Organizer: 日本物理学会(年次大会) PSH-69, オンライン, 3/12-15 (2021)
• [Presentation] 三層型銅酸化物Bi2223単結晶の超低ドープ域の反強磁性と超伝導 (2021)
  • Author(s): 椋田秀和
  • Organizer: 高温超伝導フォーラム第8回会合, オンライン, 3/11 (2021)
• [Presentation] Search for universality in iron-based High-Tc superconductors through microscopic NMR probes、 (2020)
  • Author(s): H. Mukuda
  • Organizer: ISS2020, Tsukuba (online), Japan,Invited, 3rd Dec. (2020).
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 過剰電子ドープ鉄系物質における高温超伝導の多様性と普遍性 (2020)
  • Author(s): 椋田秀和
  • Organizer: 京都大学基研の研究会「高温超伝導・非従来型超伝導研究の最前線：多様性と普遍性」オンライン 2020年10月
• [Presentation] 核磁気共鳴(NMR)実験の原子スケール局所状態解析による熱電材料の物性研究 (2020)
  • Author(s): 椋田秀和, 古和航, 角谷卓海, 小松亮平, 小内貴祥, 西岡颯太郎, 八島光晴，西出聡悟, S. Tanusilp, 早川純, 牟田浩明, 黒崎健, 木方邦宏, 李哲虎
  • Organizer: 日本熱電学会 2020年9月 (S3A3)
• [Presentation] 29Si-NMRによる熱電物質Yb(Si,Ge)2系の強相関効果と局所構造欠陥、 (2020)
  • Author(s): 古和航, 八島光晴, 椋田秀和, 西出聡悟A, S.TanusilpB, C, 早川純A, 牟田浩明B, 黒崎健B, C
  • Organizer: 日本物理学会2020年秋季大会 2020年9月 (PSH-64)
• [Presentation] スピン液体候補物質MgTi2O4における希薄AlドーパントNMR、 (2020)
  • Author(s): 吉見光平, 八島光晴, 椋田秀和, 薦田匠A, 花咲徳亮A
  • Organizer: 日本物理学会2020年秋季大会 2020年9月 (PSH-83)
• [Presentation] 低熱伝導率を持つ熱電物質Mg3Sb2系におけるSb同位体-NMRによる局所動的挙動、 (2020)
  • Author(s): 角谷卓海, 小内貴祥, 西岡颯太郎, 小松亮平, 八島光晴, 椋田秀和, 木方邦宏A, 李哲虎A
  • Organizer: 日本物理学会2020年秋季大会 2020年9月 (PSH-103)
• [Presentation] Cu-NMRによる3層型銅酸化物Bi2223単結晶の超低ドープ域の新奇な磁気基底状態、 (2020)
  • Author(s): 高間一平, 坂本拓矢, 八島光晴, 椋田秀和, 佐々木菜絵A, 山口隼平A, 足立伸太郎A, 石田茂之B, 永崎洋B, 内田慎一B, 伊豫彰B, 渡辺孝夫A
  • Organizer: 日本物理学会2020年秋季大会 2020年9月 (8aH1-1)
• [Presentation] 過剰電子ドープ域鉄系超伝導におけるフェルミ面制御による電子状態変化と超伝導の相関、 (2020)
  • Author(s): 小内貴祥, 鈴木一弘, 八島光晴, 椋田秀和, 伊豫彰A, 石田茂之A, 永崎洋A, 吉田良行A, 川島健司B, 宮坂茂樹C, 田島節子
  • Organizer: 日本物理学会2020年秋季大会 2020年9月 (9aH1-6)
• [Presentation] 電子ドープインターカレート系FeSe高温超伝導体Lix(NH3)yFe2-δSe2の77Se-NMR、 (2020)
  • Author(s): 西岡颯太郎, 小内貴祥, 八島光晴, 椋田秀和, 三田魁人A, 小谷柾史A, 角藤壮A, 李智鉉A, 藤井達生B, 神戸高志
  • Organizer: 日本物理学会2020年秋季大会 2020年9月 (10pH1-17)
• [Presentation] 181Ta-NQRによる空間反転対称性の破れた超伝導体PbTaSe2の超伝導状態、 (2020)
  • Author(s): 横井滉平A, 八島光晴B, 村川寛A, 椋田秀和B, 山内邦彦C, 小口多美夫C, 酒井英明A, D, 花咲徳亮
  • Organizer: 日本物理学会2020年秋季大会 2020年9月 (11aH1-4)
• [Presentation] 新規シリサイドYb(Si1-xGex)2の混合原子価と熱電変換特性 (2020)
  • Author(s): 西出聡悟1,4，(P)Sora-at Tanusilp2, (M2)古和航3, 八島光晴3,南部英1, 牟田浩明4, 椋田秀和3, 早川純1, 黒崎健2
  • Organizer: 日本応用物理学会、2020年秋季大会 2020年9月
• [Presentation] 局所自由度が伝導系と相関して創発する新奇な異常物性の探究 (2020)
  • Author(s): 八島光晴
  • Organizer: 兵庫県立大物性セミナー (招待講演) 12/18,2020
  • Invited