2019 Fiscal Year Annual Research Report
Physics of Spin-triplet superconductivity
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19H00657
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
鄭 国慶 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (50231444)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
俣野 和明 岡山大学, 自然科学研究科, 助教 (70630945)
川崎 慎司 岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (80397645)
市岡 優典 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 教授 (90304295)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | スピン三重項超伝導 / トポロジカル超伝導 / 核磁気共鳴 / 量子臨界点 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
２０１９年度において、以下の成果を得た。
１）遷移金属Crを含む化合物A2Cr3As3（A=Na,K,Rb）において、超伝導ギャップに普遍的に点状のノード（ギャップがゼロ）が存在することを明らかにした。また、この物質群が強磁性量子臨界点付近に位置し、量子臨界点への距離はアルカリ金属Aの半径によって制御できることを発見した。Aの半径が大きいほど、A-Cr-Aのボンド角が９０度に近づき、強磁性相互作用を増大させることを指摘した。これらの結果はA2Cr3As3が超流動ヘリウムの固体版であることを示唆している。
２）トポロジカル絶縁体Bi2Se3にCuをドープする単結晶を作製し、Cu濃度が広範囲にわたる高品質な超伝導試料を得た。Se-NMRを測定した結果、Cu濃度が類似した試料において、スピン三重項超伝導を記述するdベクトルが９０度異なることがあるのを発見した。この結果は、dベクトルは局所的なひずみによってピン止めされることを示唆する。また、Cu濃度が0.4を超えると、超伝導ギャップが異方的（nematic）なものから等方的なものに変わることを発見した。これは、高ドープ域ではカイラル超伝導状態が実現している可能性が高いことを示すものである。
3）空間反転対称性の破れた超伝導体TaRh2B2を作製し、NMR測定を行った。その結果、非従来型超伝導状態が実現していること、常伝導状態では電子相関の強いことが明らかになった。
４）非磁性不純物効果と超伝導ギャップ対称性の対応関係を理論的に明らかにした。
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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
計画通りに研究が進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
dベクトルが９０度異なるCuxBi2Se3単結晶において、それぞれの秩序パラメータの詳細を明らかにする。また、Cu濃度が0.4を超える試料のカイラル超伝導状態を様々な測定を国際協力も含め明らかにしていく予定である。A2Cr3As3においては、スピン三重項超伝導の証拠をナイトシフト測定を中心に確立させる。空間反転対称性の破れた超伝導体TaRh2B2において、電子対の形成におけるスピンの対称性を明らかにしていく。これらを通して、スピン三重項超伝導やトポロジカル超伝導の物理を開拓していく。
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[Presentation] Unconventional Gapless Superconductivity at the Quantum Critical Point in CeRh0.5Ir0.5In52019
Author(s)
S. Kawasaki, T. Oka, A. Sorime, Y. Kogame, K. Uemoto, K. Matano, J. Guo, S. Cai, L. L. Sun, J. L. Sarrao, J. D. Thompson, and Guo-qing Zheng
Organizer
International conference on strongly correlated electron systems 2019 (SCES2019)
Int'l Joint Research
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