2013 Fiscal Year Annual Research Report
磁気相と共存・競合関係にある強相関電子系超伝導体の研究
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23244075
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
石田 憲二 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (90243196)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 強磁性超伝導体 / 鉄系超伝導体 / 強相関電子系超伝導 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、磁気相近傍で出現する非従来型超伝導に見られる、磁性と超伝導の共存・競合の様子を微視的実験から明らかにすることである。また、磁気相と超伝導の関係を考察することにより、非従来の超伝導発現機構について議論する。本研究ではU系強磁性超伝導体と鉄砒素超伝導体において研究を行う。
(1) 強磁性超伝導体UCoGeにおける強磁性揺らぎと超伝導
我々はUCoGeにおいて核磁気共鳴(NMR)/核四重極共鳴(NQR)の実験を行い、強磁性領域で超伝導が起こっていることから微視的に共存していること、また両現象はU-5f電子に起因することを突き止めた。さらに磁気ゆらぎの性質を調べ、c軸方向に一軸異方性の強磁性ゆらぎを持つことを明らかにした。この磁気ゆらぎと超伝導の関係を、緩和率と超伝導マイスナー信号の角度依存性から調べ、この磁気ゆらぎと超伝導に正の相関があることを実験的に示した。今回の結果はこの特異な強磁性ゆらぎが超伝導の発現機構に関係している証拠と考えられる。強磁性ゆらぎと超伝導の関係を実験的に示したのは今回の結果が初めてである。
(2) 鉄砒素超伝導体BaFe2(As1-xPx)2における磁性、軌道、超伝導の相関
我々は、同価数元素置換系BaFe2(As1-xPx)2 において、反強磁性相と超伝導相、常伝導状態の磁気ゆらぎと超伝導、構造と磁性の関係を75As核と31P核のNMR実験より調べた。その結果、この系において反強磁性と超伝導は共存しているもののお互い競合関係にあること、超伝導転移温度は反強磁性ゆらぎが低温まで発達し続けている反強磁性量子臨界点で最も高いことを示した。またこの反強磁性のゆらぎと四回対称性の破れが密接に関係していることも実験から明らかにした。
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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
（理由）鉄系とウラン系の非従来型超伝導体において磁気ゆらぎと超伝導の関係を調べることにより、超伝導の発現機構の解明を目指してきたが、鉄系超伝導ではストライプ型の反強磁性揺らぎが、U系強磁性超伝導ではイジング異方性を持つ強磁性ゆらぎが超伝導と関係していることを突き止めた。今後は更なる実験からこれらの関係を裏づけて行きたい。また定量性についても検討していきたい。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題は順調に進んでいる。現段階では研究計画の変更や問題点はないが、今後問題が生じれば早急な対処に心がける。
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