2015 Fiscal Year Annual Research Report
超低温・強磁場中STMによる重い電子系の特異な超伝導・磁性の実空間観察
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25707025
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
吉田 靖雄 東京大学, 物性研究所, 助教 (10589790)
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2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 走査トンネル顕微鏡 / 重い電子系超伝導 / 超低温 / 強磁場 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
重い電子系超伝導体CeCoIn5において、超低温及び面内強磁場における超伝導相では、超伝導特性が空間的に変調するFFLO超伝導が実現していると考えられている。本研究では、3He-4He希釈冷凍機と超伝導マグネットに自作したSTMを設置して、FFLO超伝導の実空間観察を達成することを目標としている。
本年度は、超低温・強磁場中のSTM・STSの測定に入る予定であったが、STMの空間分解能に問題があることが判明し、まずは室温に戻り、HOPGの原子分解能を目標に装置の改良を行った。STMデザインの再構成も含め、改良を行った結果、室温、窒素温度、4.2 Kでの原子分解能が観察され、現在は、最低温度での原子分解能をテスト中である。
一方で、3He冷凍機ベースの低温STMを用いた、CeCoIn5の測定から、探針―試料間距離を極端に小さくすることで、新たな秩序構造が現れることを明らかにした。そしてこの秩序構造が表面でのみ現れるものであることを実験的に明らかにし、理論家との議論から、その秩序構造が、表面に誘起された軌道秩序状態であることが明らかになった。この内容は、現在論文投稿中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
走査トンネル顕微鏡（STM）の安定性に問題があることが分かり、まずは一度室温に戻り、原子レベルでの分解能を達成する必要があった。その際に、STMのデザイン自体に問題があることが分かり、STMの改良を行う必要があった。STMのデザインを修正後に、室温での原子分解能が達成され、現在低温でのテストを再開している。
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| Strategy for Future Research Activity |
超低温での原子分解能が達成されれば、強磁場での測定に移行する。低温でのトンネルスペクトルの測定を通しての超伝導ギャップの観測は達成されているので、すぐに必要な実験に移行する予定である。
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| Causes of Carryover |
走査トンネル顕微鏡の開発の遅延のため、研究目標を達成するためには、研究期間を次年度まで延長せざるを得なくなったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
研究補助に従事する大学院生の雇用のために使用する。
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