2015 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
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26400373
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
寺嶋 太一 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 超伝導物性ユニット, 主席研究員 (40343834)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | フェルミ面 / 質量増強 / 超伝導 |
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| 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、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、あるいは特定のバンドのみで強く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。また、量子振動を示すほどの高品質試料で詳細な超伝導相図を決定することも目的の一つである。
本年度は、昨年度に引き続きSrPt3PのdHvA振動測定を行った。米国強磁場研究所のハイブリッド磁石を使用して45Tまで磁気トルク法による測定を行ったが、プローブの都合で磁場方位固定での測定のため、残念ながら新しい周波数の発見はなかった。
同時に、鉄系超伝導体FeSeの高圧相図を決定し、シュブニコフドハース(SdH)振動の測定によりフェルミ面の圧力変化を調べた。圧力下反強磁性の出現に伴いフェルミ面が大きく変化することが明らかになった。また、FeSeは常圧でフェルミエネルギーに対し、超伝導転移温度あるいは超伝導ギャップが極めて大きいことが知られているが、高圧下でもその状態が続くことが明らかになった。これはFeSeの超伝導転移温度の高圧下での顕著な上昇の原因を考えるにあたって、無視することのできない重要な知見である。
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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
SrPt3Pについては、論文にまとめることができる程度のデータを得ている。
また、FeSeについては高圧相図の決定、フェルミ面の圧力変化などの成果を得ており、いずれも既に論文発表を行っている。
以上より、概ね順調に進んでいると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
SrPt3Pについては解析を進める必要がある。
FeSeについては、高圧下の相図が我々の提案したもの（構造相転移、反強磁性、超伝導の３種類の相転移がある）より更に複雑な可能性があるため、少し量子振動とは離れるが、高圧相図の精密化に取り組みたい。
また、高品質試料が入手できれば類縁物質の量子振動測定を行いたい。
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| Causes of Carryover |
既に十分なデータが得られていると判断し、米国強磁場研究所における出張実験１回を中止したため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度助成金とあわせて、旅費および消耗品等の購入に適切に用いる。
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[Journal Article] Fermi surface reconstruction in FeSe under high pressure2016
Author(s)
Taichi Terashima, Naoki Kikugawa, Andhika Kiswandhi, David Graf, Eun-Sang Choi, James S. Brooks, Shigeru Kasahara, Tatsuya Watashige, Yuji Matsuda, Takasada Shibauchi, Thomas Wolf, Anna E. Bohmer, Frederic Hardy, Christoph Meingast, Hilbert v. Lohneysen, and Shinya Uji
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Journal Title
Phys. Rev. B
Volume: 93
Pages: 094505- 1-10
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Pressure-Induced Antiferromagnetic Transition and Phase Diagram in FeSe2015
Author(s)
Taichi Terashima, Naoki Kikugawa, Shigeru Kasahara, Tatsuya Watashige, Takasada Shibauchi, Yuji Matsuda, Thomas Wolf, Anna E. Bohmer, Frederic Hardy, Christoph Meingast, Hilbert v. Lohneysen, and Shinya Uji
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Journal Title
J. Phys. Soc. Jpn.
Volume: 84
Pages: 063701- 1-4
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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