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2012 Fiscal Year Annual Research Report

空間反転対称性の破れた重い電子系物質のスピン軌道相互作用と超伝導

Research Project

Project/Area Number 22340088
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

木村 憲彰  東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (30292311)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords強相関電子系 / 磁性 / 低温物性 / 超伝導 / 物性実験 / 電子構造
Research Abstract

今年度は前年度に得られた超伝導揺らぎの可能性を検証するために、輸送現象の解析および動的な磁気応答の定性的な解釈を行った。また、これまでの研究から超伝導混合状態で伝導電子の付加的な散乱が起きていないことが報告されていたが、この結果が超伝導揺らぎによっても説明できることを明らかにした。
CeRhSi3で観測される超伝導揺らぎが空間反転対称性の破れに特有のものかどうかを検証するために、結晶構造に空間反転対称性のある重い電子系圧力誘起超伝導体CeRhIn5についても超伝導の揺らぎの観測を試みた。自己フラックス法により残留抵抗比300を超える純良単結晶の育成に成功し、高圧下、横磁場による電気抵抗の測定を行った。その結果、磁性と超伝導の共存する圧力領域では超伝導転移によってきわめてブロードな電気抵抗の落ち込みが見られ、TAFF(熱活性フロー)モデルに基づく解析から、超伝導揺らぎを強く示唆する結果を得ることができた。したがって、超伝導揺らぎは重い電子系の磁気秩序と超伝導が共存する系で一般的にみられる現象で、結晶の空間反転対称性の有無とは関連がないと結論付けられる。
空間反転対称性のない超伝導体LaRhSi3について磁化測定と電気抵抗測定から超伝導臨界磁場を求めた。その結果、電気抵抗によって決定した臨界磁場は磁化測定で決定したバルクの臨界磁場を大きく上回り、一般的な超伝導体における表面超伝導では理解できないことを明らかにした。このような性質は、空間反転対称性の破れた他の物質でも報告されており、空間反転対称性の破れに起因した新奇な超伝導特性である可能性がある。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (29 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (12 results) (of which Peer Reviewed: 12 results) Presentation (17 results)

  • [Journal Article] Search for a quantum critical point in CeRhSi3 via electrical resistivity2013

    • Author(s)
      H. Iida, T. Sugawara, H. Aoki and N.Kimura
    • Journal Title

      Physica Status Solidi (b)

      Volume: 250 Pages: 502-505

    • DOI

      DOI:10.1002/pssb.201200772

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Anomalous Field-Angle Dependence of the Specific Heat of Heavy-Fermion Superconductor UPt32013

    • Author(s)
      S. Kittaka, et al.
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 82 Pages: 024707-1-5

    • DOI

      10.7566/jpsj.82.024707

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phase diagram of the itinerant-electron ferromagnet ZrZn22013

    • Author(s)
      N. Kabeya, et al.
    • Journal Title

      Physica Status Solidi (b)

      Volume: 250 Pages: 654-656

    • DOI

      10.1002/pssb.201200869

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 空間反転対称性の破れた超伝導2012

    • Author(s)
      木村憲彰
    • Journal Title

      固体物理

      Volume: 47 Pages: 593-606

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Absence of Quantum Criticality and Presence of Superconducting Fluctuation in Pressure-Induced Heavy-Fermion Superconductor CeRhSi32012

    • Author(s)
      T. Sugawara, et al.
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 81 Pages: 054711-1-6

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.054711

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Anomalous Transport Properties via the Competition between the RKKY Interaction and the Kondo Effect in CexLa1-xRu2Si22012

    • Author(s)
      Y. Shimizu, et al.
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 81 Pages: 044707-1-7

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.044707

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Magnetic behavior near the boundary of 4f delocalization in ferromagnetic CeRu2Ge2 and paramagnetic CeRu2Si2 observed by Ce M-4,M-5 XAS and XMCD2012

    • Author(s)
      T. Okane, et al.
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 86 Pages: 125138-1-11

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.86.125138

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] How Are Heavy and Itinerant Electrons Born in a Dilute Kondo Alloy?2012

    • Author(s)
      Y. Matsumoto, et al.
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 81 Pages: 054703-1-7

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.054703

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Twofold Spontaneous Symmetry Breaking in the Heavy-Fermion Superconductor UPt32012

    • Author(s)
      Y. Machida, et al.
    • Journal Title

      Phys. Rev. Lett.

      Volume: 108 Pages: 157002-1-5

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.108.157002

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Universality and critical behavior at the critical endpoint in the itinerant-electron metamagnet UCoAl2012

    • Author(s)
      K. Karube, et al.
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 86 Pages: 024428-1-7

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.86.024428

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Non-Fermi Liquid State Bounded by a Possible Electronic Topological Transition in ZrZn22012

    • Author(s)
      N. Kabeya, et al.
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 81 Pages: 073706-1-4

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.073706

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Measurement of the Josephson Effect of Heavy-Fermion Superconductor UPt3 as a Test of the Odd-Parity Order Parameter2012

    • Author(s)
      J. Gouchi, et al.
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 81 Pages: 113701-1-4

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.113701

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] CeRhSi3における超伝導揺らぎの可能性

    • Author(s)
      木村憲彰 他
    • Organizer
      日本物理学会 2012年秋季大会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学
  • [Presentation] 重い電子系超伝導体UPt3のジョセフソン効果の磁場特性II

    • Author(s)
      郷地順 他
    • Organizer
      日本物理学会 2012年秋季大会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学
  • [Presentation] CeRhSi3の高圧力下磁場中熱容量測定

    • Author(s)
      篠塚真仲 他
    • Organizer
      日本物理学会 2012年秋季大会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学
  • [Presentation] 単結晶CeRhSi3の圧力下熱電能

    • Author(s)
      田中秀和 他
    • Organizer
      日本物理学会 2012年秋季大会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学
  • [Presentation] 27Al-NMRを用いたUCoAlにおけるメタ磁性臨界現象の研究(2)

    • Author(s)
      軽部皓介 他
    • Organizer
      日本物理学会 2012年秋季大会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学
  • [Presentation] CeRhSi3の電子状態と超伝導II

    • Author(s)
      飯田祐己 他
    • Organizer
      日本物理学会 第68回年次大会
    • Place of Presentation
      広島大学
  • [Presentation] 単結晶CeRhSi3の圧力下熱電能

    • Author(s)
      阿曽尚文 他
    • Organizer
      日本物理学会 第68回年次大会
    • Place of Presentation
      広島大学
  • [Presentation] Yb2Pd2Snの圧力下における磁気及び輸送特性

    • Author(s)
      壁谷典幸 他
    • Organizer
      日本物理学会 第68回年次大会
    • Place of Presentation
      広島大学
  • [Presentation] 重い電子系超伝導体のUPt3トンネル現象

    • Author(s)
      郷地順 他
    • Organizer
      日本物理学会 第68回年次大会
    • Place of Presentation
      広島大学
  • [Presentation] ZrZn2におけるLifshitz転移のHall効果による研究

    • Author(s)
      前川浩隆 他
    • Organizer
      日本物理学会 第68回年次大会
    • Place of Presentation
      広島大学
  • [Presentation] 多重超伝導相をもつUPt3の極低温熱ホール伝導率

    • Author(s)
      町田洋 他
    • Organizer
      日本物理学会 第68回年次大会
    • Place of Presentation
      広島大学
  • [Presentation] Josephson effect between UPt3 and Nb under pressure

    • Author(s)
      A. Sumiyama, et al.
    • Organizer
      International Conference of Magnetism 2012
    • Place of Presentation
      BEXCO(プサン、韓国)
  • [Presentation] Possible superconducting fluctuation in pressure-induced heavyfermion superconductor CeRhSi3

    • Author(s)
      N. Kimura, et al.
    • Organizer
      International Conference of Magnetism 2012
    • Place of Presentation
      BEXCO(プサン、韓国)
  • [Presentation] Thermoelectric power in a single-crystalline CeRhSi3

    • Author(s)
      H. Tanaka, et al.
    • Organizer
      International Conference of Magnetism 2012
    • Place of Presentation
      BEXCO(プサン、韓国)
  • [Presentation] 27Al-NMR study for critical phenomena of metamagnetic transition in UCoAl

    • Author(s)
      K. Karube, et al.
    • Organizer
      International Conference of Magnetism 2012
    • Place of Presentation
      BEXCO(プサン、韓国)
  • [Presentation] Verification of the Quantum Critical Point in CeRhSi3 via Electrical Resistivity

    • Author(s)
      H. Iida, et al.
    • Organizer
      International Conference on Quantum Criticality and Novel Phases 2012
    • Place of Presentation
      DREIKONIGSKIRCHE(ドレスデン、ドイツ)
  • [Presentation] Metamagnetic Transition in ZrZn2

    • Author(s)
      N. Kabeya, et al.
    • Organizer
      International Conference on Quantum Criticality and Novel Phases 2012
    • Place of Presentation
      DREIKONIGSKIRCHE(ドレスデン、ドイツ)

URL: 

Published: 2014-07-24  

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