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2014 Fiscal Year Research-status Report

d電子系強結合・多バンド超伝導体のフェルミオロジーと超伝導相図

Research Project

Project/Area Number 26400373
Research InstitutionNational Institute for Materials Science

Principal Investigator

寺嶋 太一  独立行政法人物質・材料研究機構, その他部局等, その他 (40343834)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsフェルミオロジー / 多体効果 / 電子格子相互作用 / 電子間相互作用 / 質量増強因子 / 超伝導 / 多バンド
Outline of Annual Research Achievements

ドハースファンアルフェン(dHvA)振動などの量子振動測定による電子の有効質量 m* はバンド質量 mband と m* = mband(1+λ)の関係で結ばれており、電子間相互作用、電子格子相互作用等の多体効果の強さ(λ)をバンド (フェルミ面)ごと、あるいは、フェルミ面の部位(オービット)ごとに決定できる。
本研究では、SrPt3P, Lu2Fe3Si5, YNi2B2C などのd電子系強結合・多バンド超伝導体について量子振動測定を行い、フェルミ面、電子の有効質量を決定する。これにより、多体効果による質量増強がフェルミ面全体で一様に起きているか、特定のバンドのみで起きているのかを明らかにし、低エネルギーモードの存在の有無、電子状態との関連を議論する。
本年度はSrPt3PについてのdHvA振動測定を実施した。SrPt3P は最近報告された Tc=8.4 K の超伝導体である。2Δ/kBTc が5に達する強結合の系であり、比熱や電気抵抗の温度依存性は低エネルギーフォノンの存在を示唆する。バンド計算によれば二つのバンドがフェルミ面を構成し、計算の電子比熱係数と実測の比較からλ~1 と推定される。これまでに量子振動測定の報告はなく、我々が今回初めてSrPt3PのdHvA振動観測に成功した。
測定には物質・材料研究機構の20テスラ超伝導磁石・希釈冷凍機を用い、マイクロカンチレバーによる磁気トルク法によりdHvA振動を検出した。3ヶの周波数ブランチが観測されたが、λは0~0.9と小さめで、まだ観測されていないフェルミ面に強い電子格子相互作用が局在している可能性があり、さらに測定を続ける予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ほぼ当初の予定通り進捗している。

Strategy for Future Research Activity

SrPt3Pについては更に測定を重ねより多くの周波数ブランチを見いだす必要がある。
平行して、当初計画通り、その他の多バンド超伝導体についても研究を進める。

Causes of Carryover

当該研究の遂行に必要な支出を行った結果、金額が当初予定との差異として生じたため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度助成金とあわせて、消耗品等の購入に適切に用いる。

  • Research Products

    (8 results)

All 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Anomalous Fermi surface in FeSe seen by Shubnikov-de Haas oscillation measurements2014

    • Author(s)
      Taichi Terashima, Naoki Kikugawa, Andhika Kiswandhi, Eun-Sang Choi, James S. Brooks, Shigeru Kasahara, Tatsuya Watashige, Hiroaki Ikeda, Takasada Shibauchi, Yuji Matsuda, Thomas Wolf, Anna E. Bohmer, Frederic Hardy, Christoph Meingast, Hilbert v. Lohneysen, Michi-To Suzuki, Ryotaro Arita, and Shinya Uji
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 90 Pages: 144517-1-6

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.90.144517

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Two distinct superconducting states in KFe2As2 under high pressure2014

    • Author(s)
      Taichi Terashima, Kunihiro Kihou, Kaori Sugii, Naoki Kikugawa, Takehiko Matsumoto, Shigeyuki Ishida, Chul-Ho Lee, Akira Iyo, Hiroshi Eisaki, and Shinya Uji
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 89 Pages: 134520-1-5

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.89.134520

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fermi Surface Properties, Metamagnetic Transition and Quantum Phase Transition of CeRu2Si2 and Its Alloys Probed by the dHvA Effect2014

    • Author(s)
      Haruyoshi Aoki, Noriaki Kimura, and Taichi Terashima
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 83 Pages: 072001-1-40

    • DOI

      10.7566/JPSJ.83.072001

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] dHvA測定とバンド計算から見るYNi2B2Cの多バンド超伝導2015

    • Author(s)
      寺嶋太一, 竹屋浩幸, 宇治進也, 青木晴善, 門脇和男, 播磨尚朝
    • Organizer
      日本物理学会 第70回年次大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [Presentation] 良質高圧力に支えられた鉄系超伝導体の研究2015

    • Author(s)
      寺嶋太一
    • Organizer
      日本高圧力学会
    • Place of Presentation
      東京大学山上会館
    • Year and Date
      2015-02-10 – 2015-02-10
    • Invited
  • [Presentation] YNi2B2C の多バンド超伝導2014

    • Author(s)
      寺嶋太一, 竹屋浩幸, 宇治進也, 青木晴善, 門脇和男, 播磨尚朝
    • Organizer
      基研研究会
    • Place of Presentation
      京都大学基礎物理学研究所
    • Year and Date
      2014-10-21 – 2014-10-21
  • [Presentation] FeSeのSdH振動2014

    • Author(s)
      Taichi Terashima, Naoki Kikugawa, Andhika Kiswandhi, Eun-Sang Choi, James S. Brooks, Shigeru Kasahara, Tatsuya Watashige, Hiroaki Ikeda, Takasada Shibauchi, Yuji Matsuda, Thomas Wolf, Anna E. Bohmer, Frederic Hardy, Christoph Meingast, Hilbert v. Lohneysen, Michi-To Suzuki, Ryotaro Arita, and Shinya Uji
    • Organizer
      日本物理学会2014年秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-10
  • [Presentation] Quantum oscillation stuides of iron-based superconductors2014

    • Author(s)
      Taichi Terashima
    • Organizer
      SCES2014
    • Place of Presentation
      Grenoble(フランス)
    • Year and Date
      2014-07-07 – 2014-07-11
    • Invited

URL: 

Published: 2016-05-27  

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