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新型超高分解能レーザー光電子分光の開発とノードを持つ鉄系超伝導体の研究

研究課題

研究課題/領域番号 11J06478
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 物性Ⅱ(磁性・金属・低温)(実験)
研究機関東京大学

研究代表者

大田 由一  東京大学, 物性研究所, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2011 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2013年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2012年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード光電子分光 / 鉄系超伝導 / 極低温 / 鉄系超電導
研究概要

(1)装置の低温化・高分解能化
23,24年度の研究において冷却性能1K、最高分解能70μeVを達成し、25年度は物性研究を中心に行ったため更なる低温化・高分解能化は行っていない。
(2)鉄系超伝導体Ba1-xKxFee2As2オ-バードープ試料の超伝導ギャップ異方性の観測
23,24年度の研究成果から、鉄系超伝導体Ba1-xKxFee2As2のオーバードープ領域においては、わずかなKドープ量の変化によって観測される超伝導ギャップ異方性が劇的に変化することを解明した。25年度はこのオーバードープ領域における超伝導ギャップ異方性の変化をより詳細に研究し、この系においては、鉄系超伝導体の非従来的な超伝導機構として提唱されているスピン揺らぎを媒介とした超伝導機構と軌道揺らぎを媒介とした超伝導機構の両方が重要であることを示した。
(3)重い電子系超伝導体CeCoIn5の超伝導ギャップ観測
昨年度までの装置開発の結果、十分な冷却性能と分解能を達成したので、重い電子系超伝導体CeCoIn5の超伝導ギャップ観測を試みた、結果、フェルミ面依存性のある異方的な超伝導ギャップの観測に成功した。
(4)8eVレーザーの導入
我々の研究グループは、東京大学物性研究所小林研究室との共同研究で、8eVレーザーの開発を行っている。昨年度は、(1)の7eVレーザーを用いた新型装置に8eVレーザーを組み込んだ。今年度は、この8eVレーザーを用いて、鉄系超伝導体Ba1-xKxFee2As2のブリルアン・ゾーンコーナー近傍にホールポケットの観測を試み、結果、フェルミ面及びその超伝導ギャップ観測に成功した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究目的に挙げていた、目標は、①新型装置の低温化・高分解能化とそれによる極低温超伝導体の物性研究・②鉄系超伝導体Ba1-xKxFee2As2の物性研究・③8eVレーザーの導入である。①に関しては冷却性能1K及び最高分解能70μeVを達成し、ターゲットにしていたウラン化合物や重い電子系超伝導体の超伝導状態観測に成功した。②に関してはこの系が持つユニークな超伝導機構を明らかにした。③に関しては、8eVレーザーを用いて角度分解光電子分光が可能な状態となっており。目的としていたものは全て達成できた。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] Evidence for excluding the possibility of d-wave superconducting-gap symmetry in Ba-doped KFe2As22014

    • 著者名/発表者名
      Y. Ota
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 89 号: 8 ページ: 081103-081103

    • DOI

      10.1103/physrevb.89.081103

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superconductivity in an electron band just above the Fermi level : possible route to BCS-BEC superconductivity2014

    • 著者名/発表者名
      K. Okazaki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 4 ページ: 4-109

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomalous Dressing of Dirac Fermions in the Topological Surface State of Bi2Se3, Bi2Te3, and Cu-Doped Bi2Se32013

    • 著者名/発表者名
      T. Kondo
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett

      巻: 110 号: 6 ページ: 32002-32002

    • DOI

      10.1103/physrevlett.112.068103

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Octet-Line Node Structure of Superconducting Order Parameter in KFe2As22012

    • 著者名/発表者名
      K. Okazaki
    • 雑誌名

      Science

      巻: 337 号: 6100 ページ: 1314-1317

    • DOI

      10.1126/science.1222793

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Abrupt change in the energy gap of superconducting BaxK1-xFe2As2 single crystals with hole doping2012

    • 著者名/発表者名
      W. Malaeb
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 86 号: 16 ページ: 165117-165117

    • DOI

      10.1103/physrevb.86.165117

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evidence for a cos(4φ)Modulation of the Superconducting Energy Gap of Optimally Doped FeTe0.6Se0.4 Single Crystals Using Laser Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy2012

    • 著者名/発表者名
      K. Okazaki
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 109 号: 23 ページ: 237011-237011

    • DOI

      10.1103/physrevlett.109.237011

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 7eV及び8eVレーザー角度分解光電子分光を用いたBaドープKFe2As2における超伝導ギャップ異方性観測2014

    • 著者名/発表者名
      大田由一
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学(神奈川県)
    • 年月日
      2014-03-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] BaドープKFe2As2試料のレーザー角度分解光電子分光2013

    • 著者名/発表者名
      大田由一
    • 学会等名
      基研研究会「鉄系高温超伝導の物理~スピンと軌道の競合~」
    • 発表場所
      京都大学(京都府)
    • 年月日
      2013-10-08
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] レーザー角度分解光電子分光によるウラン化合物超伝導体U6FeとUPd2A13の超伝導ギャップ測定2013

    • 著者名/発表者名
      大田由一
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県)
    • 年月日
      2013-09-27
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Superconducting-gap measurements of uranium superconductors U6Fe and UPd2Al3 by laser photoemission spectroscopy2013

    • 著者名/発表者名
      大田由一
    • 学会等名
      The 19th International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES) 2013
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2013-08-07
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] BaドープKFe2As2における超伝導ギャップ異方性のドーピング依存性2013

    • 著者名/発表者名
      大田 由一
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大
    • 年月日
      2013-03-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Doping dependence of superconducting gap anisotropy of Ba-doped KFe2As22013

    • 著者名/発表者名
      大田由一
    • 学会等名
      Spectroscopy on Novel Superconductors 2013
    • 発表場所
      Berkeley, California, U.S.A
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 鉄系超伝導体Ba1-xKxFe2As2オーバードープ領域の超伝導ギャップとその異方性22012

    • 著者名/発表者名
      大田 由一
    • 学会等名
      日本物理学会 2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大
    • 年月日
      2012-09-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Doping dependence of superconducting-gap anisotropy in Ba1-xKxFe2As22012

    • 著者名/発表者名
      大田 由一
    • 学会等名
      Materials & Mechanism of Superconductivity 2012
    • 発表場所
      Washington, D.C. アメリカ合衆国
    • 年月日
      2012-07-31
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Direct observation of superconducting gaps and their anisotropies in Ba1-xKxFe2As22012

    • 著者名/発表者名
      大田 由一
    • 学会等名
      The 19th International Conference on Magnetism with Strongly Correlated Electron Systems(SCES)
    • 発表場所
      釜山、韓国
    • 年月日
      2012-07-10
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Laser angle-resolved photoemission spectroscopy(ARPES) of Ba1-xKxFe2As22012

    • 著者名/発表者名
      大田 由一
    • 学会等名
      基研研究会「鉄系高温超伝導の物理~スピン・軌道・格子~」
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2012-06-21
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 鉄系超伝導体Ba_1-x_K_x_Fe_2_As_2_オーバードープ領域の超伝導ギャップとその異方性2012

    • 著者名/発表者名
      大田由一
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院
    • 年月日
      2012-03-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Direct observation of superconducting gaps and their anisotropies in KFe2As22012

    • 著者名/発表者名
      大田由一
    • 学会等名
      The 12th Korea-Japan-Taiwan Symposium on Strongly Correlated Electron Systems (KJT12)
    • 発表場所
      National Sun Yat-sen University (NSYSU), Taiwan
    • 年月日
      2012-03-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 鉄系超伝導体KFe_2_As_2の超伝導ギャップとその異方性22011

    • 著者名/発表者名
      大田由一
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2011-09-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] KFe2As2のレーザー角度分解光電子分光2011

    • 著者名/発表者名
      大田由一
    • 学会等名
      鉄系超伝導の物理研究会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2011-06-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-12-12   更新日: 2024-03-26  

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