2011 Fiscal Year Annual Research Report
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21340099
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
芝内 孝禎 京都大学, 理学研究科, 准教授 (00251356)
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| Keywords | 隠れた秩序 / サイクロトロン共鳴 / 有効質量 / 電子ネマティック相 / フェルミ面 / 鉄系超伝導 / 磁場侵入長 / 超伝導ギャップ |
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| Research Abstract |
本研究では、マイクロ波を用いて強相関電子系の低温物性測定を行った。特に、重い電子系化合物のURu2Si2の「隠れた秩序」相と、鉄系超伝導体BaFe2(As,P)2の超伝導相において、重要な知見を得た。
まず、URu2Si2では、磁場中のマイクロ波吸収測定においてサイクロトロン共鳴を観測し、26年間の謎であった「隠れた秩序」相のフェルミ面の主な構造の同定に成功した。ここで明らかになったのは、、最も信号の強い共鳴を与えるαバンドとよばれるホール面で、バンド計算や量子振動の測定からは明らかにされていなかった有効質量の分裂を発見し、[110]方向にホットスポットを持つことを強く示唆する結果を得た。この結果は、「隠れた秩序」相において正方晶の面内4回対称性を破る電子構造となっていることを示しており、以前我々がトルク測定により提唱した電子ネマティック状態となっていることをフェルミ面の異方性としてとらえたものであると考えられる。これにより、「隠れた秩序」の対称性が面内4回対称性を破るものに絞られ、理解が格段に進むことが期待される。
次に、新しいマイクロ波測定装置として、誘電体であるルチルを用いた5GHz帯の共振器を設計・作製し、鉄系超伝導体BaFe2(As,P)2の超伝導状態における磁場侵入長測定を行った。特に、10'6を超す高いQ値と、低温において試料の引き抜きを可能にしたことにより、今までは困難であった磁場侵入長の絶対値の見積もりを高い精度で行うことができるようになった。様々なP置換量のBaFe2(As,P)2単結晶試料での磁場侵入長の絶対値測定を行った結果、低置換量で現れる反強磁性秩序が完全に抑制される30%置換付近において、絶対零度における磁場侵入長の値が鋭いピーク構造を持つことを明らかにした。この結果は、超伝導ドームの内部の絶対零度において臨界的な揺らぎが存庄していることを実験的にはじめて直接示したものであり、反強磁性量子臨界点が超伝導状態内に存在することを示すものである。
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[Journal Article] de Haas-van Alphen Study of the Fermi Surfaces of Superconduct ing LiFeP and LiFeAs2012
Author(s)
C.Putzke, A.I.Coldea, I.Guillamon, D.Vignolles, A.McCollam, D.LeBoeuf, M.D.Watson, I.I.Mazin, S.Kasahara, T.Terashima, T.Shibauchi, Y.Matsuda, A.Carrington
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Journal Title
Phys.Rev.Lett.
Volume: 108
Pages: 47002
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Orbital-Independent Superconducting Gaps in Iron-Pnictides2011
Author(s)
T. Shimojima, F. Sakaguchi, K. Ishizaka, Y. Ishida, T. Kiss, M. Okawa, T. Togashi, C.-T. Chen, S. Watanabe, M. Arita, K. Shimada, H. Namatame, M. Taniguchi, K. Ohgushi, S. Kasahara, T. Terashima, T. Shibauchi, Y. Matsuda, A. Chainani, and S. Shin
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Journal Title
Science
Volume: 332
Pages: 564-567
DOI
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[Journal Article] Nodal Gap Structure of Superconducting BaFe2(As1-xPx)2 from Angle-Resolved Thermal Conductivity in a Magnetic Field2011
Author(s)
M.Yamashita, Y.Senshu, T.Shibauchi, S.Kasaharsa, K.Hashimoto, D.Watanabe, H.Ikeda, T.Terashima, I.Vekhter, A.B.Vorontsov, Y.Matsuda
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Journal Title
Phys.Rev.B
Volume: 84
Pages: 060507(R)
DOI
Peer Reviewed
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