2019 Fiscal Year Research-status Report
銅酸化物高温超伝導体における新奇な電荷密度波の核磁気共鳴法による研究
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19K03747
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
川崎 慎司 岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (80397645)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 高温超伝導 / 銅酸化物 / 核磁気共鳴 / 電荷密度波 / 擬ギャップ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
銅酸化物においては、母物質の反強磁性モット絶縁体へのキャリアドーピングで「反強磁性を抑制すると超伝導が発現する」ことが普遍的ルールとして知られ、これまでは「電子スピン」に着目した研究が中心であった。ところが最近、反強磁性と超伝導の間に、新たな並進対称性を破る電荷密度波（CDW）秩序が発見され、その新奇性と共に、銅酸化物における「電荷」の役割が注目を集めている。本研究は、銅酸化物の物理の舞台、CuO2面が一枚でシンプルなBi2201に着目し、新奇なCDWの起源を明らかにするのが目的である。実験手法は、Cu核の核磁気共鳴（NMR）法で、本研究期間中に、CDWと他の相（反強磁性/超伝導/擬ギャップ）の関係を明らかにし、CDWの起源解明を目指している。
当該年度においては、課題の一つ、反強磁性とCDWの関係を明らかにすることに取り組んだ。これまで、銅酸化物における反強磁性とCDW の関係については、STM実験において表面状態での反強磁性とCDW の共存が示唆されたのが唯一の結果であり、バルクな状態での情報はなかった。
本研究でCDW相近傍の反強磁性絶縁体において詳細なNMRスペクトル測定を行ったところ、反強磁性状態においてはCDWが見られない、すなわち、CDWは反強磁性秩序とともに消失し、バルクな電子状態としては、反強磁性とCDWは共存ではなく、競合していることを初めて明らかにした。これは、CDWの起源解明にむけて重要な情報であり、現在論文投稿準備中である。
また、本研究課題と関連の深い、重い電子系化合物の量子相転移に関するNMR実験も遂行し、学会発表を行った。
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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
研究実績の概要の通り、当該年度において、当初予定の研究計画3件のうち1件について完了することができた。また、その他の課題についても並行して取り組んでおり、本研究課題は、残りの研究期間中での計画達成に向けて順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題はおおむね順調に進展しており、課題達成に向けて、今後も計画通り実施していく予定である。
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| Causes of Carryover |
3月開催の日本物理学会年次大会参加費として使用することを予定していたが、コロナ感染症対策のため学会が中止となり、年度末でその他の経費として使用する時間的余裕がなく、参加費がそのまま残額となった。ただし、残額としては研究計画の変更を必要とするほど大きなものではなく、今後の研究費使用計画に変更を加えず、当初予定通りに研究を実施する予定である。
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Research Products
(3 results)
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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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