2014 Fiscal Year Research-status Report
FIB加工を応用した有機超伝導体の角度分解トンネル分光法の開発
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25610083
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
野村 一成 北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80128579)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
延兼 啓純 北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (60550663)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | STM分光 / 有機超伝導体 / FIB加工 / 超伝導ギャップ / 異方的超伝導 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
有機超伝導体の発現機構を明らかにするため、超伝導ギャップの角度依存を直接測定する角度分解STM分光測定において、FIB加工による詳細な角度依存測定を可能にする手法の開発を行った。前年度に引き続き、(BEDT-TTF)2Xの系において、単結晶試料にFIB加工を施し、STM測定を試行し手法の確立を行った。特に、原子レベルで平坦な面を得るため、室温で加工面のSTM観察を行い面の性質を調べた。この結果、面指数の低い面方位で加工した場合には、原子配列の観測に成功し、この手法が極めて有力であることを証明した。一方で、ステップ構造も観測されることから、測定データの解析には注意が必要であることも、同時に明らかになった。
上の結果を踏まえて、超伝導ギャップの測定を主にκ-(BEDT-TTF-d[3,3])2Cu[N(CN)2]Brにおいて推進した。この物質の超伝導は、超伝導領域と絶縁体領域が混在するが、超伝導はd-波の対称性を持つことが明らかになっており、バルクではd(x2-y2)で記述される。これに加えて、今回のFIB加工面においてd(x2-y2)とd(xy)の両方が、ほぼ同等の確率で観測されることが明らかになった。この結果は、d[3,3]塩においてd(x2-y2)とd(xy)の混在を示すものであり、絶縁体領域の近傍でd(xyが出現している可能性が高い。したがって、この超伝導がスピン揺らぎのメカニズムによることの強い証拠を与えるものと考えられる。今後は、d[2,2]塩等も含めて、d(x2-y2)とd(xy)の領域の空間分布をさらに明らかにする予定である。
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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
結晶軸が直交する(BEDT-TTF)2Xの系では、FIB加工による手法の有効性はほぼ確立した。さらに、κ-(BEDT-TTF-d[3,3])2Cu[N(CN)2]Bにおける測定においてd(x2-y2)とd(xy)の混在の観測から、スピン揺らぎの超伝導メカニズムが有力とする重要な結果も得ている。今後、空間分布から混在を明らかにする予定である。一方、結晶軸が直交していない(BETS)2Xの系では、STM測定は行えているものの、面のSTM測定において原子配列の観測には至っておらず、今後さらに推進する予定である。以上のように、おおむね順調である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、FIB加工の手法がほぼ確立された(BEDT-TTF)2Xの系において、混在するd(x2-y2)とd(xy)の領域の空間分布を、d[2,2]塩等も含めてSTM観察及び微分コンダクタンス像の観察で明らかにする予定である。さらに、結晶軸が直交していない(BETS)2X及び(BDA-TTP)の系で、面指数の低い面でのFIB加工を試行し、これらの系でもFIB加工による手法が有効であることを明らかにし、これらの系の超伝導のメカニズムに示唆されている電荷揺らぎのメカニズムの正否を明らかにする。
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