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重い電子系人工超格子を用いた異常電子状態の研究

Research Project

Project/Area Number 14J01136
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Biological physics/Chemical physics/Soft matter physics
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

綿重 達哉  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords超伝導 / 鉄系超伝導体 / 熱伝導率測定 / 熱ホール効果 / BCS-BECクロスオーバー / 比熱測定 / 走査型トンネル顕微鏡 / 重い電子系 / 熱伝導率 / 分子線エピタキシー法 / 強相関電子系 / 準粒子干渉 / 物性実験
Outline of Annual Research Achievements

当該研究者は昨年度末にドイツの強磁場施設においてFeSeの熱伝導率及び熱ホール効果の測定を行った。本年度はその測定結果について議論を行い、FeSeの超伝導相の低温高磁場領域で熱ホール角が異常を示すことを明らかにした。このことはその磁場領域で準粒子の散乱メカニズムが変化していることを示しており、そこに明確な相転移があることを強く示唆している。この異常な超伝導相の一つの候補として、n>1以上の高いランダウ準位に起因したFFLO状態が挙げられる。この結果について当該研究者は日本物理学会で口頭発表行った。また論文を執筆し、JPSJ誌に論文が掲載された。
また本年度は新たに断熱法による比熱測定のシステムを立ち上げ、FeSeおよびそのS置換系の低温・磁場中での比熱測定を行った。FeSeにおいて、高磁場領域では比熱が磁場に対してスーパーリニアな振る舞いを見せ、この系ではPauli対破壊効果が非常に強いことが明らかとなった。超伝導ギャップ構造についてはFeSeおよびFe(Se,S)のいずれでもマルチギャップ的な振る舞いが観測された。FeSeにおいては、小さいほうのギャップは上部臨界磁場が4 T程度と上記の熱ホール効果の測定とコンシステントな結果が得られた。一方で、S置換していくと小さいほうのギャップが急激に抑制されていく振る舞いが観測され、ドール量x = 0.13付近で1 T程度にまで小さくなっていることが分かった。このことは鉄系超伝導体の超伝導発現機構を解明するうえで非常に重要であると考えられ、またx = 0.17付近にあるネマティック量子臨界点との関係も非常に興味深い。この結果に関しても日本物理学会で報告を行っている。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (50 results)

All 2017 2016 2015 2014 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (15 results) (of which Int'l Joint Research: 11 results,  Peer Reviewed: 15 results,  Acknowledgement Compliant: 8 results,  Open Access: 7 results) Presentation (32 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf(ドイツ)

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    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 86 Issue: 1 Pages: 014707-014707

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.014707

    • NAID

      40021057689

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      T. Terashima, N. Kikugawa, S. Kasahara, T. Watashige, Y. Matsuda, T. Shibauchi, a S. Uji
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      Physical Review B

      Volume: 93 Issue: 18 Pages: 180503-180503

    • DOI

      10.1103/physrevb.93.180503

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      S. Hosoi, K. Matsuura, K. Ishida, H. Wang, Y. Mizukami, T. Watashige, S. Kasahara, Y. Matsuda, and T. Shibauchi
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      Volume: 113 Issue: 29 Pages: 8139-8143

    • DOI

      10.1073/pnas.1605806113

    • NAID

      120006347247

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      Nature Communication

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 12146-12146

    • DOI

      10.1038/ncomms12146

    • NAID

      120006335661

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      Physical Review B

      Volume: 94 Issue: 6 Pages: 064510-064510

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      10.1103/physrevb.94.064510

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      Nature Communications

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 12843-12843

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      10.1038/ncomms12843

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    • Journal Title

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials

      Volume: 400 Pages: 31-35

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      10.1016/j.jmmm.2015.08.117

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      Phys. Rev. X

      Volume: 5 Issue: 3 Pages: 031022-031022

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      10.1103/physrevx.5.031022

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      Phys. Rev. B

      Volume: 92 Issue: 20 Pages: 205117-205117

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      Y. Sun, S. Pyon, T. Tamegai, R. Kobayashi, T. Watashige, S. Kasahara, Y. Matsuda, and T. Shibauchi
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      Phys. Rev. B

      Volume: 95 Issue: 14 Pages: 144509-144509

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      Applied Physics Express

      Volume: 8

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      Volume: 91 Issue: 6 Pages: 060504-060504

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      Physical Review B

      Volume: 90 Issue: 14 Pages: 144517-144517

    • DOI

      10.1103/physrevb.90.144517

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      S. Kasahara, T. Watashige, T. Hanaguri, Y. Kohsaka, T. Yamashita, Y. Shimoyama, Y. Mizukami, R. Endo, H. Ikeda, K. Aoyama, T. Terashima, S. Uji, T. Wolf, H. v. Loehneysen, T. Shibauchi, Y. Matsuda
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      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      Volume: 111 Issue: 46 Pages: 16309-16313

    • DOI

      10.1073/pnas.1413477111

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    • Organizer
      日本物理学会 第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学 豊中キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-17
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      日本物理学会 第72回年次大会
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      2017-03-17
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    • Organizer
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      大阪大学 豊中キャンパス
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      2017-03-17
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      大阪大学 豊中キャンパス
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      2017-03-17
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    • Organizer
      日本物理学会 第72回年次大会
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      大阪大学 豊中キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-17
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    • Organizer
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学 角間キャンパス
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      2016-09-13
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      日本物理学会 2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学 角間キャンパス
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      2016-09-13
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      鳥井陽平, 成塚政裕, 綿重達哉, 花岡洋祐, 笠原成, 笠原裕一, 寺嶋孝仁, 芝内孝禎, 花栗哲郎, 松田祐司
    • Organizer
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学 角間キャンパス
    • Year and Date
      2016-09-13
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  • [Presentation] レーザー角度分解光電子分光によるFeSeの軌道秩序状態における超伝導ギャップ異方性の観測 22016

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      橋本嵩広, 大田由一, 山本遇哲, 鈴木裕也, 下志万貴博, 渡部俊太郎, C.-T. Chen, 綿重達哉, 小林遼, 笠原成, 松田祐司, 芝内孝禎E, 岡崎浩三, 辛埴
    • Organizer
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学 角間キャンパス
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      2016-09-13
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      2016 Annual Research Report
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      Tatsuya. Watashige, Y. Tsutsumi, T. Hanaguri, Y. Kohsaka, S. Kasahara, A. Furusaki, M. Sigrist, C. Meingast, T. wolf, H. v. Löhneysen, T. Shibauchi and Y. Matsuda
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      Tatsuya. Watashige, Y. Tsutsumi, T. Hanaguri, Y. Kohsaka, S. Kasahara, A. Furusaki, M. Sigrist, C. Meingast, T. wolf, H. v. Löhneysen, T. Shibauchi and Y. Matsuda
    • Organizer
      Gordon Research Seminar 2015
    • Place of Presentation
      The Chinese University of Hong Kong, Hong Kong, China
    • Year and Date
      2015-05-23
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] STM/STS測定で見る鉄系超伝導体FeSeの双晶境界における異常近接効果2015

    • Author(s)
      綿重 達哉
    • Organizer
      走査プローブ顕微鏡を用いた新奇物性へのアプローチ 第一回研究会
    • Place of Presentation
      東京大学 柏キャンパス 物性研究所、柏市(千葉県)
    • Year and Date
      2015-04-13
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 電子線照射により不純物散乱を導入した鉄系超伝導体BaFe2(As1-xPx)2における電子相図2015

    • Author(s)
      松浦康平,藏田聡信,水上雄太,M. Konczykowski,綿重達哉,笠原成,松田祐司,芝内孝禎
    • Organizer
      日本物理学会第70回年次大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学 早稲田キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 鉄系超伝導体FeSeにおけるネマティック感受率測定2015

    • Author(s)
      細井優,藏田聡信,松浦康平,小林遼,水上雄太,綿重達哉,笠原成,松田祐司,芝内孝禎
    • Organizer
      日本物理学会第70回年次大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学 早稲田キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] FeSe純良単結晶における磁気トルク測定2015

    • Author(s)
      笠原成,小林遼,下山祐介,綿重達哉,山下卓也,芝内孝禎,松田祐司,Thomas Wolf,Hilbert v. Lohneysen
    • Organizer
      日本物理学会第70回年次大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学 早稲田キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 重い電子系化合物CeCoIn5 エピタキシャル薄膜のSTM/STS 測定2015

    • Author(s)
      綿重達哉、花岡洋祐、笠原成、笠原裕一、芝内孝禎、寺嶋孝仁、花栗哲郎、松田祐司
    • Organizer
      日本物理学会第70回年次大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学 早稲田キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] FeSeの超伝導ギャップのFriedel振動2015

    • Author(s)
      花栗哲郎,綿重達哉,幸坂祐生,岩谷克也,町田理,笠原成,小林遼,芝内孝禎,松田祐司,A. Boehmer,T. Wolf,C. Meingast,H. v. Loehneysen
    • Organizer
      日本物理学会第70回年次大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学 早稲田キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Preformed pairing in superconducting FeSe in the BCS-BEC cross-over regime2015

    • Author(s)
      Shigeru Kasahara, Y. Shimoyama, R. Kobayashi, T. Yamashita, T. Watashige, Y. Matsuda, T. Shibauchi, T. Wolf, A. E. Bohmer, F. Hardy, C. Meingast, H. v. Lohneysen
    • Organizer
      APS March Meeting 2015
    • Place of Presentation
      San Antonio, Texas (USA)
    • Year and Date
      2015-03-02 – 2015-03-06
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Friedel oscillations of the superconducting gap in FeSe2015

    • Author(s)
      T. Hanaguri, T. Watashige, Y. Kohsaka, K. Iwaya, T. Machida, T. Shibauchi, R. Kobayashi, S. Kasahara, Y. Matsuda, A. Bohmer, T. Wolf, C. Meingast, H. v. Lohneysen
    • Organizer
      APS March Meeting 2015
    • Place of Presentation
      San Antonio, Texas (USA)
    • Year and Date
      2015-03-02 – 2015-03-06
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Local characterization of superconductivity in BaFe2(As1-xPx)22015

    • Author(s)
      Ophir Auslaender, Yuval Lamhot, Alon Yagil, Nadav Shapira, Shigeru Kasahara, Tatsuya Watashige, Takasada Shibauchi, Yuji Matsuda
    • Organizer
      APS March Meeting 2015
    • Place of Presentation
      San Antonio, Texas (USA)
    • Year and Date
      2015-03-02 – 2015-03-06
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] FeSeのSdH振動2014

    • Author(s)
      寺嶋太一,菊川直樹,Andhika Kiswandhi,Eun-Sang Choi,James S. Brooks,笠原成,綿重達哉,池田浩章,芝内孝禎,松田祐司,Thomas Wolf,Anna E. Bohmer,Frederic Hardy,Christoph Meingast,Hilbert v. L ohneysen,宇治進也
    • Organizer
      日本物理学会 2014年秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学 春日井キャンパス (愛知県)
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 鉄系超伝導体FeSeの純良単結晶を用いた電気抵抗および常磁性帯磁率測定2014

    • Author(s)
      小林遼,綿重達哉,笠原成,T. Wolf,H. v. Lohneysen,池田浩章,芝内孝禎,松田祐司
    • Organizer
      日本物理学会 2014年秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学 春日井キャンパス (愛知県)
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] FeSeのネルンスト効果の観測2014

    • Author(s)
      下山祐介,山下卓也,遠藤僚太,綿重達哉,笠原成,小林遼,T. Wolf,H. v. Lohneysen,芝内孝禎,松田祐司
    • Organizer
      日本物理学会 2014年秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学 春日井キャンパス (愛知県)
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] FeSe純良単結晶におけるパルス強磁場測定2014

    • Author(s)
      笠原成,山下卓也,下山祐介,綿重達哉,小林遼,芝内孝禎,松田祐司,William Knafo,Mattew Watoson,Amalia Coldea,Frederic Hardy,Christoph Meingast,Thomas Wolf,Hilbert v. Lohneysen
    • Organizer
      日本物理学会 2014年秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学 春日井キャンパス (愛知県)
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] STM/STSで見たFeSeの渦糸芯における量子効果2014

    • Author(s)
      花栗哲郎,綿重達哉,幸坂祐生,岩谷克也,付英双,町田理,笠原成,渡辺大樹,水上雄太,三上拓也,川本雄太,蔵田聡,芝内孝禎,松田祐司,A. Boehmer,T. Wolf,C. Meingast,H. v. Loehneysen
    • Organizer
      日本物理学会 2014年秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学 春日井キャンパス (愛知県)
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] Mind the gap!

    • URL

      http://www.riken.jp/en/research/rikenresearch/highlights/8158/

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 京都大学プレスリリース 「「ボース・アインシュタイン凝縮に最も近い超伝導状態」を発見」

    • URL

      http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2014/141104_2.html

    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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