2011 Fiscal Year Research-status Report
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23654119
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
芝内 孝禎 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (00251356)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2013-03-31
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| Keywords | 対称性の破れ / 磁気異方性 / 2次相転移 / 鉄系超伝導体 / 斜方晶 / 組成依存性 / 磁気トルク / ネマティック相 |
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| Research Abstract |
本年度の成果として、微小カンチレバーを用いた磁気トルクの角度依存性測定システムを完成させ、鉄系超伝導体BaFe2(As,P)2の微小単結晶試料において角度依存性の温度変化の測定により、電子ネマティック相転移を見出すことに成功した。具体的には、転移温度が最大の超伝導を示す最適組成の試料において、転移温度30 Kよりはるかに高温の80 K程度からトルクの面内角度依存性に明確な2回対称性成分を観測した。このような2回対称成分は、4回対称性をもつ正方晶の物質では通常期待されない振る舞いであり、電子系の対称性が方向性を示すネマティック状態となっていることを示す強い証拠である。これまで、鉄系超伝導体では、結晶構造が正方晶から斜方晶へと構造相転移することが、低置換の組成領域で報告されているが、この構造相転移は最適組成領域では見られなかった。さらに様々な組成について同様の測定を行ったところ、構造相転移温度よりも高温でトルクの2回対称性が現れることが明らかとなった。また、その転移温度はP置換とともに系統的に低温へ向かってシフトしていき、超伝導ドームを覆うように高置換領域まで延びていることがあきらかとなった。この結果は、鉄系超伝導体の相図上において、構造相転移とは別に電子系のネマティック相転移線がより高温に存在するという、新たな情報を与えるものであり、鉄系超伝導の発現機構を議論する上で重要な結果であると考えられる。さらにその磁場依存性測定により、電子ネマティック状態は磁場によって誘起されたものではなく、ゼロ磁場でも対称性を自発的に破る状態となっていることを強く示唆する結果を得ている。
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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
当初の予定どおり、鉄系超伝導体BaFe2(As,P)2にて磁気トルク測定を行い、面内2回対称性成分の観測により、電子ネマティック相転移が存在していることの強い証拠を得ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は他のドープ系などによる測定を行い、電子ネマティック相転移が鉄系超伝導体に普遍的な振る舞いであるかどうかを明らかにする。さらにシンクロトロンX線測定などの測定により微小な構造歪みがおこっているかどうかを詳細に調べる。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
等価置換系の鉄系超伝導体BaFe2(As,P)2と比較のため、電子ドープ系鉄系超伝導体Ba(Fe,Co)2As2についても同様な測定をおこなう。また、異なる結晶構造を持つ1111系超伝導体についても調べて、統一的な理解を目指す。
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[Journal Article] de Haas-van Alphen Study of the Fermi Surfaces of Superconducting 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, and A. Carrington
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Journal Title
Phys. Rev. Lett.
Volume: 108
Pages: 047002
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
Peer Reviewed
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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, and Y. Matsuda
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Journal Title
Phys. Rev. B
Volume: 84
Pages: 060507(R)
DOI
Peer Reviewed
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