Determination of superconducting symmetry of Sr2RuO4 by polarized small-angle neutron scattering

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K03832
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
• Research Institution: Ochanomizu University
• Principal Investigator: Furukawa Hazuki お茶の水女子大学, 基幹研究院, 教授 (70281649)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ペロブスカイト酸化物超伝導 / 超伝導対称性 / 中性子小角散乱 / 偏極解析 / スピンシングレット / スピントリプレット / スピン帯磁率

Outline of Final Research Achievements

In order to determine the superconducting symmetry of Sr2RuO4, we attempted to (1) measure the temperature dependence of the spin susceptibility using polarized small-angle neutron scattering and (2) verify the contribution of the spin-polarized core to the magnetic form factor in flux lattice scattering using unpolarized small-angle neutron scattering.
As a result, for (1), the magnetic scattering was not observed within the instrumental accuracy of the measurement, and for (2), the presence of the targeted component contribution was not confirmed. The result of (2) is consistent with the assumption that the superconducting symmetry of Sr2RuO4 is spin triplet. However, it does not lead to a definite conclusion, and we therefore need to investigate ways to perform a more accurate experiment on (1) in the future.

Free Research Field

中性子散乱

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ペロブスカイト型酸化物超伝導体Sr2RuO4の超伝導対称性については、スピンシングレットを示唆する実験結果も多数報告されていたが、17O-NMRナイトシフトがTc以下低温まで不変であるとしたNMRの実験結果を確固たる証拠として、長年に渡り「p波超伝導」が強く主張されてきた。しかし、近年になり、他のグループが17O-NMRナイトシフトがTc以下で減少することを報告、さらに、これが他のグループによっても追認されたことからこの議論が再炎していた。この混沌たる状況について、決定的な結論を与えうる研究を実行することについては大変意義がある。