2021 Fiscal Year Research-status Report
磁場方位制御可能なサブピコメートル膨張計の開発と新奇超伝導相の研究
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20K20893
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| Research Institution | Chuo University |
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Principal Investigator |
橘高 俊一郎 中央大学, 理工学部, 准教授 (80579805)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 膨張計 / 磁歪 / 超伝導 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、昨年度までに開発した自作のキャパシタンス式のサブピコメートル膨張計を用いて主に重い電子系超伝導体CeCoIn5の磁歪測定を行った。CeCoIn5は超伝導1次相転移を伴う強いパウリ常磁性効果を示し、ab面方向の磁場下ではFFLO超伝導の実現が有力視されている。一方、c軸方向の磁場下においては、ab面と同様に強いパウリ常磁性効果が観測されるが、FFLO超伝導の実現可能性は未だ明らかになっていない。そこで、本研究では開発した自作の膨張計をCeCoIn5の研究に応用し、c軸方向の磁場下における磁歪測定を0.12 Kの極低温まで行った。その結果、c軸方向の磁場下で履歴を伴う超伝導1次相転移の観測に成功し、さらに極低温では1次相転移点近傍で磁歪が微弱ではあるが多段構造を示すことを明らかにした。本結果により、CeCoIn5のc軸磁場下において超伝導内部相転移が起きている可能性が示唆される。一方、測定は1つの単結晶試料に集中して行っているため、多段の超伝導1次相転移が試料不均一性に伴う現象である可能性は否定できていない。今後、別の単結晶試料を準備して磁歪の再現性を検証する必要がある。本年度は並行して、昨年度までに行った非従来型超伝導体Sr2RuO4の磁歪測定結果の考察や量子臨界現象を示すYbRh2Si2の磁場角度依存性の研究を進めた。また、膨張計の更なる高感度化・小型化を目指して、膨張計のデザイン改良にも引き続き取り組んだ。
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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
開発したキャパシタンス式膨張計をCeCoIn5の研究に応用し、高感度化による恩恵を受けて新たな実験結果が順調に得られているため。膨張計の更なる高感度化・小型化に向けた装置開発も進んでおり、本研究はおおむね順調に進展していると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
別のCeCoIn5単結晶試料を用いて磁歪の多段転移の再現性を検証する。また、ベクトルマグネットと組み合わせて磁歪の磁場角度依存性まで追究する。並行して、膨張計の高感度化・小型化を目指す。
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| Causes of Carryover |
寒剤である液体ヘリウムの納期が遅れたため。次年度に液体ヘリウムの購入費として使用する。
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[Journal Article] Nature of field-induced antiferromagnetic order in Zn-doped CeCoIn5 and its connection to quantum criticality in the pure compound2022
Author(s)
Makoto Yokoyama, Yutoku Honma, Yoshiki Oshima, Rahmanto, Kohei Suzuki, Kenichi Tenya, Yusei Shimizu, Dai Aoki, Akira Matsuo, Koichi Kindo, Shota Nakamura, Yohei Kono, Shunichiro Kittaka, and Toshiro Sakakibara
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Journal Title
Physical Review B
Volume: 105
Pages: 054515(1-9)
DOI
Peer Reviewed
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