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精密比熱測定と第一原理バンド計算から明らかにする有機超伝導体の超伝導秩序変数構造

Publicly Offered Research

Project AreaNew Frontier in Materials Science Opened by Molecular Degrees of Freedom
Project/Area Number 23110715
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

米澤 進吾  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (30523584)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords非従来型超伝導 / 超伝導ギャップ / 比熱 / 磁気熱量効果 / 一次相転移 / 微小単結晶 / バンド構造 / 有機物超伝導 / 微小試料熱容量測定 / 磁場角度分解比熱測定 / 熱磁効果 / 超伝導ギャップ構造 / バンド計算
Outline of Annual Research Achievements

擬一次元超伝導体(TMTSF)2ClO4の磁場角度分解熱容量測定に関して、Physical Review B誌のRapid Communicationに論文を出版した。特筆すべきは、熱容量の磁場方向依存性に、特異な変調を発見し、これが超伝導ギャップのゼロ点の存在に起因することを明らかにした点である。また、この変調を解析することによって、(TMTSF)2ClO4の超伝導ギャップ構造を推定した。擬一次元の超伝導体において、このような詳細な実験的推定ができたのはこれが初めてである。この成果に関して、2件の国際会議における招待講演も行った。さらに、データの詳細な解析を進めた。これについては論文1件が掲載決定済みで、論文をもう一件投稿準備中である。また、熱容量の温度依存性に擬一次元系に特有の強い揺らぎの影響がみられている可能性があり、現在その解析を進め、さらに再現性の確認を計画している。
本年度はさらに新しい熱容量計の作成とそれを用いた実験を進めた。特に、磁場を変化させた際に試料の温度が変化する磁気熱量効果の測定を行った。磁気熱量効果による温度変化はエントロピーの磁場微分に対応し、エントロピーの温度微分である熱容量測定とは相補的な手段になる。スピン三重項超伝導体の最有力候補である層状ルテニウム酸化物Sr2RuO4の超純良単結晶についてこの磁気熱量効果を測定し、磁場がこの物質のab面に平行な場合に超伝導相転移が一次相転移になっていることを初めて見出した。この結果は、磁場と超伝導の相互作用に、これまでに知られていないものが存在している可能性を強く示唆している。本成果はPhysical Review Letters誌に論文として出版し、日刊工業新聞(2013年2月20日朝刊)、オンラインニュースサイト「マイナビニュース」、京都大学ホームページ等で紹介された。また招待講演1件を行った。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 3 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] First-Order Superconducting Transition of Sr2RuO42013

    • Author(s)
      S. Yonezawa, T. Kajikawa, Y. Maeno
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 110 Issue: 7 Pages: 77003-77003

    • DOI

      10.1103/physrevlett.110.077003

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Extended analysis of the field-angle-dependent heat capacity of (TMTSF)2ClO4 toward identification of the superconducting gap structure2013

    • Author(s)
      Shingo Yonezawa, Yoshiteru Maeno, and Denis Jerome
    • Journal Title

      Journal of Physics: Conference Series

      Volume: 未定

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nodal superconducting order parameter and thermodynamic phase diagram of (TMTSF)_2ClO_42012

    • Author(s)
      Shingo Yonezawa, Maeno Yoshiteru, Klaus Bechgaard
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 85 Issue: 14

    • DOI

      10.1103/physrevb.85.140502

    • Related Report
      2012 Annual Research Report 2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Sr2RuO4純良単結晶試料の交流比熱の磁場方向依存性2013

    • Author(s)
      梶川知宏、米澤進吾、前野悦輝
    • Organizer
      日本物理学会第68回年次大会
    • Place of Presentation
      広島大学 東広島キャンパス
    • Year and Date
      2013-03-26
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 擬一次元超伝導体(TMTSF)2ClO4の磁場角度分解熱容量の詳細な解析2013

    • Author(s)
      米澤進吾
    • Organizer
      新学術領域研究「分子自由度が拓く新物質科学」第7回領域会議
    • Place of Presentation
      東京大学 小柴ホール
    • Year and Date
      2013-03-01
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Anisotropic superconductivity in (TMTSF)2ClO42012

    • Author(s)
      S. Yonezawa, Y. Maeno, K. Bechgaard, D. Jerome
    • Organizer
      International Symposium on Materials Science Opened by Molecular Degrees of Freedom (MDF2012)
    • Place of Presentation
      宮崎シーガイア
    • Year and Date
      2012-12-01
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Sr2RuO4の微小単結晶の交流比熱測定2012

    • Author(s)
      米澤進吾、梶川知宏、前野悦輝
    • Organizer
      日本物理学会 2012年秋季大会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学
    • Year and Date
      2012-09-18
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Calorimetric study of unconventional superconductivity in (TMTSF)2ClO42012

    • Author(s)
      S. Yonezawa, Y. Maeno, and K. Bechgaard, D. Jerome
    • Organizer
      International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity (M2S 2012)
    • Place of Presentation
      Washington DC, USA
    • Year and Date
      2012-07-29
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Thermodynamic Study ofUnconventional Superconductivityin the Bechgaard Salt2012

    • Author(s)
      S. Yonezawa, Y. Maeno, and K. Bechgaard, D. Jerome
    • Organizer
      International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals 2012 (ICSM2012)
    • Place of Presentation
      Atlanta, USA
    • Year and Date
      2012-07-08
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Anomalous Superconducting Transition of Sr2RuO4 Investigated by Magnetocaloric Effect2012

    • Author(s)
      S. Yonezawa, T. Kajikawa, Y. Maeno
    • Organizer
      International Conference on Topological Quantum Phenomena (TQP2012)
    • Place of Presentation
      名古屋大学 ES総合館
    • Year and Date
      2012-05-16
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 熱磁効果測定によるSr_RuO_4の超伝導相図2012

    • Author(s)
      梶川知宏、米澤進吾、前野悦輝
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学
    • Year and Date
      2012-03-27
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Superconducting Phase Diagram of Sr_2RuO_4 Revealed by the Magnetocaloric Effect2012

    • Author(s)
      S.Yonezawa, T.Kajikawa, Y.Maeno
    • Organizer
      UK-Japan Meeting 2012
    • Place of Presentation
      東京大学武田ホール
    • Year and Date
      2012-01-10
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 微小結晶の比熱および熱磁効果測定装置の開発2012

    • Author(s)
      米澤進吾
    • Organizer
      新学術領域研究「分子自由度が拓く新物質科学」第6回領域会議
    • Place of Presentation
      仙台市
    • Year and Date
      2012-01-06
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Superconducting Gap Structure and Phase Diagram of (TMTSF) 2ClO42011

    • Author(s)
      S.Yonezawa, Y.Maeno, K.Bechgaard, D.Jerome
    • Organizer
      The 9th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Ferromagnets (ISCOM 2011)
    • Place of Presentation
      グニエズノ(ポーランド)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-27
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 擬一次元系超伝導(TMTSF)_2ClO_4の回転磁場中熱容量測定と超伝導ギャップ構造2011

    • Author(s)
      米澤進吾、前野悦輝、Klaus Bechgaard、Denis Jerome
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2011-09-23
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 精密比熱測定と第一原理バンド計算から明らかにする有機超伝導体の超伝導秩序変数構造2011

    • Author(s)
      米澤進吾
    • Organizer
      新学術領域研究「分子自由度が拓く新物質科学」第5回領域会議
    • Place of Presentation
      東京大学本郷キャンパス
    • Year and Date
      2011-06-08
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks] 米澤進吾 ホームページ

    • URL

      http://www.ss.scphys.kyoto-u.ac.jp/person/yonezawa/index.html

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks] 京都大学ホームページ お知らせ

    • URL

      http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/news_data/h/h1/news6/2012/130215_2.htm

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks] 京都大学理学研究科ホームページ お知らせ

    • URL

      http://www.sci.kyoto-u.ac.jp/modules/bulletin/index.php?page=articlestoryid=1064

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ss.scphys.kyoto-u.ac.jp/person/yonezawa/index.html

    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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