Correlation between charge order and superconductivity in La-based intermetallic compounds

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K14006
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: Akiba Kazuto 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 助教 (60824026)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 超伝導 / 電荷密度波 / 圧力 / Fermi面 / 量子臨界点 / 第一原理計算

Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed to understand the enhancement mechanism of superconductivity at a critical point of charge density wave (CDW) state. We clarified for the first time that LaAgSb2 hosts both CDW and superconductivity at ambient pressure, and the superconducting transition temperature (Tc) is enhanced only near the CDW critical pressure. Considering the superconducting properties of related materials, we suggest that the realization of CDW and superconductivity in an identical Fermi surface is an important factor for the nontrivial enhancement of Tc.

Free Research Field

極限環境物性

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで磁気秩序の量子臨界点における非従来型超伝導発現の可能性については多くの物質での先行研究が見られる一方で、電荷秩序の臨界点と超伝導の関係性に関する知見は乏しく十分な理解が得られているとは言い難い。その中で本研究は、LaAgSb2およびその類縁物質が圧力を調整パラメータとしてCDWと超伝導を制御できる好都合な舞台であることを示した。また第一原理計算を用いて実験結果を解釈することで、LaAgSb2で超伝導に寄与するFermi面を確定するとともに従来のフォノン媒介機構だけでは実験で観測されたTcの増強を説明できないことを明確にした。