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ウラン系強磁性超伝導体における超伝導発現機構の解明と新奇超伝導状態の探索

研究課題

研究課題/領域番号 13J01165
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)
研究機関京都大学

研究代表者

服部 泰佑  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,760千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードウラン系強磁性超伝導体 / 核磁気共鳴法 / 核四重極共鳴 / 圧力下物性測定 / 強磁性量子臨界 / スピン三重項超伝導体 / 重い電子系 / 超伝導発現機構 / 磁場誘起超伝導 / NMRナイトシフト
研究実績の概要

本年度は,圧力による磁気ゆらぎの制御を試みるため,UCoGeの静水圧力下における核四重極共鳴法(NQR)による研究を行った.UCoGeに静水圧力を加えていくと1 GPa程度の圧力で強磁性が消失する一方,超伝導は強磁性の臨界圧力で最大の転移温度を持ち,強磁性が消失した後も有限の転移温度を持つと報告されていたためである.圧力下における核スピン-格子緩和率1/T1の測定から、超伝導転移温度が最大になる強磁性臨界圧力近傍では大きな強磁性揺らぎが存在することを確かめた。加えて、遍歴強磁性体の臨界点近傍で期待される磁気揺らぎの性質を捕らえることにも成功した。理論的研究から、強磁性量子臨界点では、核スピン-格子緩和率1/T1はTの-1/3乗の温度依存性を持つことが知られていたが、実際その温度依存性を示す実験結果はなかった。今回UCoGeの強磁性の臨界圧力であるP = 1.33 GPaにおいて、1 K以下の低温域で1/T1~Tの-1/3乗の温度依存性が確かめられた。これは強磁性の臨界現象を理解する上で重要な結果である。本測定には、ピストンシリンダーを用いての加圧とそれを冷却する希釈冷凍機が必要となるため、加圧用の希釈冷凍機を新たに立ち上げ、実験を行った。
また、UCoGeは、高磁場下で,CoサイトにUとは逆方向に磁化が誘起される可能性も指摘されていた。そこで、Coサイトの電子状態に敏感なCo核の核磁気共鳴法(NMR)を用いて、高磁場下での磁性について研究を進めた。その結果、高磁場でも主な磁性の担い手はU-5f電子であることを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] ウラン系強磁性超伝体における強磁性ゆらぎが誘起するスピン三重項超伝導2015

    • 著者名/発表者名
      石田憲二,服部泰佑,佐藤憲昭,出口和彦,多田靖啓,藤本聡
    • 雑誌名

      固体物理

      巻: 50 ページ: 123-132

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Relationship between Ferromagnetic Criticality and the Enhancement of Superconductivity Induced by Transverse Magnetic Fields in UCoGe2014

    • 著者名/発表者名
      T. Hattori, K. Karube, K. Ishida, K. Deguchi, N. K. Sato, and T. Yamamura
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 83 号: 7 ページ: 073708-073708

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.073708

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] UCoGeにおける強磁性ゆらぎが誘起するスピン三重項超伝導2014

    • 著者名/発表者名
      服部 泰佑
    • 雑誌名

      京都大学低温物質科学研究センター誌

      巻: 25 ページ: 3-10

    • NAID

      120005537591

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Spin-Triplet Superconductivity Induced by Longitudinal Ferromagnetic Fluctuations in UCoGe Probed by ^<59>Co NMR Measurement2014

    • 著者名/発表者名
      T. Hattori, Y. Ihara, K. Karube, D. Sugimoto, K. Ishida, K. Deguchi, N. K. Sato, and T. Yamamura
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: (印刷中)

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin susceptibility in the superconducting state of the ferromagnetic superconductor UCoGe2013

    • 著者名/発表者名
      T. Hattori, K. Karube, Y. Ihara, K. Ishida, K. Deguchi, N. K. Sato, T. Yamamura
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: Vol.88 号: 8 ページ: 0851271-5

    • DOI

      10.1103/physrevb.88.085127

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin-Density-Wave-Type Ordering of LaCoGe Revealed by ^<59>Co- and ^<139>La-Nuclear Magnetic Resonance Measurements2013

    • 著者名/発表者名
      K. Karube, T. Hattori, K. Ishida , N. Tamura, K. Deguchi, N. K. Sato
    • 雑誌名

      Journal for the Physical Society of Japan

      巻: Vol.82 号: 8 ページ: 0837121-4

    • DOI

      10.7566/jpsj.82.083712

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 強磁性超伝導体UCoGeにおける強磁性ゆらぎの圧力変化2015

    • 著者名/発表者名
      服部泰佑, 杉本大輔, 軽部晧介, 石田憲二, 出口和彦, 佐藤憲昭, 山村朝雄,水戸毅
    • 学会等名
      日本物理学会 2015年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 強磁性超伝導体UCoGeの圧力下における強磁性ゆらぎ2015

    • 著者名/発表者名
      服部 泰佑
    • 学会等名
      アルファ放射体実験室・基盤研究(S) 合同研究会
    • 発表場所
      東北大金属研究所
    • 年月日
      2015-02-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] UCoGeにおける強磁性揺らぎと超伝導2014

    • 著者名/発表者名
      服部 泰佑
    • 学会等名
      遍歴電子系研究会
    • 発表場所
      なんばカルチャービル貸し会議室(5階), 大阪
    • 年月日
      2014-12-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Pressure-tuned ferromagnetic fluctuations in UCoGe2014

    • 著者名/発表者名
      服部 泰佑
    • 学会等名
      REIMEI-ICC-IMR WORKSHOP (The 24th ASRC International Workshop)
    • 発表場所
      東北大金属研究所
    • 年月日
      2014-12-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Au-Al-Yb系準結晶の核磁気共鳴法による研究2014

    • 著者名/発表者名
      服部泰佑, 石田憲二, 松川周矢, 出口和彦, 佐藤憲昭, 石政勉
    • 学会等名
      日本物理学会 2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Nuclear Quadrupole Resonance study on ferromagnetic superconductor UCoGe under hydrostatic pressure2014

    • 著者名/発表者名
      T. Hattori, D. Sugimoto, K. Karube, K. Ishida, K. Deguchi, N. K. Sato, T. Yamamura, T. Mito
    • 学会等名
      The International Conference on Magnetism with Strongly Correlated Electron Systems (SCES)
    • 発表場所
      Grenoble, France
    • 年月日
      2014-07-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 強磁性超伝導体UCoGeの核磁気共鳴による研究2014

    • 著者名/発表者名
      服部泰佑
    • 学会等名
      アルファ放射体実験室・基盤研究(S)合同研究会
    • 発表場所
      東北大金属研究所, 仙台(口頭発表)
    • 年月日
      2014-02-24
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 強磁性超伝導体UCoGeの^<59>Co核四重極共鳴(NQR)による試料依存性の研究2014

    • 著者名/発表者名
      杉本大輔, 服部泰佑, 軽部皓介, 石田憲二, 出口和彦, 佐藤憲昭, 山村朝雄
    • 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(ポスター発表)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 強磁性超伝導体UCoGeの超伝導下におけるスピン磁化率2013

    • 著者名/発表者名
      服部泰佑
    • 学会等名
      平成25年度大洗研究会(アクチノイド分野)
    • 発表場所
      東京駅日本橋口サピアタワー(口頭発表)
    • 年月日
      2013-10-07
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Field tuned longitudinal ferromagnetic fluctuations in UCoGe2013

    • 著者名/発表者名
      T. Hattori, Y. Ihara, K. Karube, K. Ishida, K. Deguchi, N. K. Sato, T. Yamamura
    • 学会等名
      The International Conference on Magnetism with Strongl y Correlated Electron Systems 2013
    • 発表場所
      Tokyo University(ポスター発表)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Field tuned longitudinal ferromagnetic fluctuations in UCoGe2013

    • 著者名/発表者名
      T. Hattori, Y. Ihara, K. Karube, K. lshida, K. Deguchi, N. K. Sato, T. Yamamura
    • 学会等名
      The IMR-ASRC 4th REI MEI International Workshop
    • 発表場所
      Ibaraki Quantum Beam Re search Center, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 強磁性超伝導体UCoGeにおける超伝導下でのスピン磁化率2013

    • 著者名/発表者名
      服部泰佑, 杉本大輔, 軽部皓介, 井原慶彦, 石田憲二, 出口和彦, 佐藤憲昭, 山村朝雄
    • 学会等名
      日本物理学会 2013年 秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学(口頭発表)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 強磁性超伝導体UCoGeにおける^<59>Co核四重極共鳴(NQR)2013

    • 著者名/発表者名
      杉本大輔, 服部泰佑, 軽部皓介, 石田憲二, 出口和彦, 佐藤憲昭, 山村朝雄
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学(ポスター発表)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 研究室のホームページ

    • URL

      http://www.ss.scphys.kyoto-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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