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鉄ニクタイド系超伝導体の超伝導機構の解明と新規高温超伝導物質の探索

研究課題

研究課題/領域番号 13J08570
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 無機材料・物性
研究機関東京工業大学

研究代表者

飯村 壮史  東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 助教

研究期間 (年度) 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2013年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード鉄系超伝導 / 中性子散乱 / ミューオンスピン緩和 / 放射光X線回折 / 高圧合成 / 水素化物
研究概要

本研究の目的の一つである鉄ニクタイド系超伝導体の超伝導機構の解明に向けて以下の二点を明らかにした。
①LaFeAsO_<1-x>D_xの中性子非弾性散乱測定を行い、x=0.1, 0.4の時にスピン揺らぎの増大を確認した。
従来まで電子をFe一つ当たり0.3個ほどドーピングすると反強磁性揺らぎは消失すると考えられてきたが、本実験によりLaFeAsO_<1-x>D_xの二つ目の超伝導相(0.2<x<0.45)下においてもスピン揺らぎが増大することが分かった。二つ目の超伝導相の方が、従来まで知られていた一つ目の超伝導相(0.05<x<0.2)よりも超伝導転移温度が高いため、今回発見した高ドープ域のスピン揺らぎの起源や超伝導との関係性を調べることにより、より高T_cをもつ超伝導体の設計が期待できる
②LaFeAsO_<1-x>Hxの中性子回折、ミューオンスピン緩和、放射光X線回折測定を行い、x>0.4に斜方晶への構造相転移とそれに付随する反強磁性転移を発見した。従来まで鉄系は単一の反強磁性のみを持っと考えられてきたが、本研究により、二つの反強磁性相に挟まれた二つの超伝導相を示す相図が明らかになった。La系に外圧を3GPa以上印加するとこの二つの超伝導相は合体しT_cは50K近くにまで上昇する。これらの知見から、本研究によって見出された二つの反強磁性相から派生する二種のスピン揺らぎが協調し合うことで鉄系の最高T_cが実現している可能性がある。これは、複数軌道がFemi準位にかかる鉄系ならではの特長と考えられ、高温超伝導体の新規設計指針になる可能性がある。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(1件)
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (34件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Controlling factors of Tc dome structure in 1111-type iron arsenide superconductors2014

    • 著者名/発表者名
      Satoru Matsuishi, et. al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 89 号: 9

    • DOI

      10.1103/physrevb.89.094510

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] NMR Study on a Pnictide Superconductor LaFeAsO_<1-x>H_x in a H-O verdoved Regime : Revival of Antiferromagnetic Fluctuations2014

    • 著者名/発表者名
      Naoki Fujiwara, et. al.
    • 雑誌名

      J. Supercond. Nov. Magn.

      巻: 27 号: 4 ページ: 933-936

    • DOI

      10.1007/s10948-013-2413-z

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bipartite magnetic parent phases in the iron oxypnictide supercon ductor2014

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Hiraishi, et. al.
    • 雑誌名

      Nat. Phys.

      巻: 10 ページ: 300-303

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Robust Spin Fluctuations and s ± Pairing in the Heavily Electron Doped Iron-Based Superconductors2013

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiro Suzuki, et. al.
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn

      巻: 82 号: 8 ページ: 0837021-4

    • DOI

      10.7566/jpsj.82.083702

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Switching of intra-orbital spin excitations in electron-doped iron pnictide superconductors2013

    • 著者名/発表者名
      Soshi limura, et. al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 88 号: 6 ページ: 0605011-5

    • DOI

      10.1103/physrevb.88.060501

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase diagram and superconducting states in LaFeAsO_<1-x>H_x based on the multiorbital extended Hubbard model2013

    • 著者名/発表者名
      Youichi Yamakawa, et. al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 88

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection of Antiferromagnetic Ordering in Heavily Doped LaFeAsO_<1-x>H_x Pnictide Superconductors Using Nuclear-Magnetic-Resonance Techniques2013

    • 著者名/発表者名
      Naoki Fujiwara, et. al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 111 号: 4 ページ: 0411061-5

    • DOI

      10.1103/physrevb.88.041106

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] NMR study of the AF-SC-SC-AF phased transition in a pnictide superconductor LaFeAsO_<1-x>H_x2014

    • 著者名/発表者名
      Naoki Fujiwara, et. al.
    • 学会等名
      American Physical Society March Meeting
    • 発表場所
      Denver US
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Key role for high Tc in the iron-based superconductors2014

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiro Suzuki, et. al.
    • 学会等名
      American Physical Society March Meeting
    • 発表場所
      Denver US
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] LaFeAsO_<1-x>H_xの輸送特性と電子構造2014

    • 著者名/発表者名
      飯村壮史 等
    • 学会等名
      日本物理学会 第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 水素置換La1111高ドープ域における新たな磁気相と構造の関連2014

    • 著者名/発表者名
      山浦淳一 等
    • 学会等名
      日本物理学会第 69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 中性子散乱による水素置換La1111高ドープ域における反強磁性磁気秩序の研究(II)2014

    • 著者名/発表者名
      平賀晴弘 等
    • 学会等名
      日本物理学会第 69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] μSR測定から見たCeFeAsO_<1-x>H_xの磁気的基底状態2014

    • 著者名/発表者名
      平石雅俊 等
    • 学会等名
      日本物理学会 第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] LaFeAsO_<1-x>H_xのNMRからみた過剰Hドープ領域の相転移近傍の電子状態2014

    • 著者名/発表者名
      藤原直樹 等
    • 学会等名
      日本物理学会 第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 光電子分光によるLaFeAsO_<1-x>H_xの電子状態の研究III2014

    • 著者名/発表者名
      中村飛鳥 等
    • 学会等名
      日本物理学会 第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] LgFeAsO_<1-x>H_xの圧力効果2014

    • 著者名/発表者名
      貫井無我 等
    • 学会等名
      日本物理学会 第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] LaFeAsO_<0.5>H_<0.5>における反強磁性相近傍での物性探査2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤嘉泰 等
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学相模原キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 中性子非弾性散乱測定によるLaFeAsO_<1-x>D_xの磁気励起の観測2013

    • 著者名/発表者名
      飯村壮史 等
    • 学会等名
      中性子科学会 第13回年次大会
    • 発表場所
      さわやかちば県民プラザ(千葉県柏市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 1111鉄系超伝導体の高電子ドープ域における非整合スピン揺らぎに起因するs±超伝導の理論解析2013

    • 著者名/発表者名
      鈴木雄大 等
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] LaFeAsOH (x=0.48)のNMR2013

    • 著者名/発表者名
      桜井亮介 等
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 水素置換La1111高ドープ域における構造物性研究2013

    • 著者名/発表者名
      山浦淳一 等
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 中性子散乱による水素置換La1111高ドープ域における反強磁性磁気秩序の研究2013

    • 著者名/発表者名
      平賀晴弘 等
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] μSR測定による水素置換La1111高ドープ域における超伝導特性の研究2013

    • 著者名/発表者名
      平石雅俊 等
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 電子分光によるLaFeAsO_<1-x>H_xの電子状態の研究II2013

    • 著者名/発表者名
      中村飛鳥 等
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 鉄系超伝導体LaFeAsO_<1-x>H_xの不純物効果2013

    • 著者名/発表者名
      石田純一 等
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Superconductivity and magnetism in electron-doped LaFeAsO_<1-x>H_x2013

    • 著者名/発表者名
      Soshi Iimura, et. al.
    • 学会等名
      Quantum in Complex Matter : Superconduc tivity, Magnetism and Ferroelectricity
    • 発表場所
      Ischia Italy
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Symphonic Use of Quantum Beams in the Elements Strategy Project2013

    • 著者名/発表者名
      Youichi Murakami, et. al.
    • 学会等名
      The 7th International Conference on the Science and Technology of Advanced Ceramics
    • 発表場所
      Yokohama Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Two sets of parent/superconducting phases in the iron-oxypnictide2013

    • 著者名/発表者名
      Soshi Iimura, et. al.
    • 学会等名
      International Workshop on Novel Supercon ductors and Super Materials 2013
    • 発表場所
      Tokyo Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Inelastic neutron scattering of LaFeAsO1-xDx2013

    • 著者名/発表者名
      Soshi Iimura, et. al.
    • 学会等名
      International Workshop on Novel Supercon ductors and Super Materials 2013
    • 発表場所
      Tokyo Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Enhanced Spin Fluctuations and Superconductivity Due to Selective Diaconal Motion of Electrons in 1111 Iron Pnictides2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Kuroki, et. al.
    • 学会等名
      International Workshop on Novel Supercon ductors and Super Materials 2013
    • 発表場所
      Tokyo Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Comparison in electronic structure and properties between hy drogen and fluorine substituted 1111-type iron pnictide superconductors2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Muraba, et. al.
    • 学会等名
      International Workshop on Novel Supercon ductors and Super Materials 2013
    • 発表場所
      Tokyo Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Controlling Factor of Tc-Dome-Shape in 1111-type SmFe (As, P) O1-xHx2013

    • 著者名/発表者名
      Satoru Matsuishi, et al.
    • 学会等名
      International Workshop on Novel Supercon ductors and Super Materials 2013
    • 発表場所
      Tokyo Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Superconductivity and magnetism in electron-doped LaFeAsO_<1-x>H_x2013

    • 著者名/発表者名
      Soshi Iimura, et. al.
    • 学会等名
      International Workshop on Novel Superconductors and Super Materials 2013
    • 発表場所
      Tokyo Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Theoretical analysis of the s± superconductivity due to spin fluctuation in the heavily electron doped 1111 iron-based superconductors2013

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiro Suzuki, et al.
    • 学会等名
      International Workshop on Novel Superconductors and Super Materials 2013
    • 発表場所
      Tokyo Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic and Orbital Ordered States and Superconductivity in LaFeAsO1-xHx Based on the Multiorbital Extended Hubbard Model2013

    • 著者名/発表者名
      Youichi Yamakawa, et. al.
    • 学会等名
      International Workshop on Novel Superconductors and Super Materials 2013
    • 発表場所
      Tokyo Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] High-Pressure Studies for H-doped LaFeAsO1-xHx2013

    • 著者名/発表者名
      Muga Nukii, et. al.
    • 学会等名
      International Workshop on Novel Superconductors and Super Materials 2013
    • 発表場所
      Tokyo Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Orbital+Spin Fluctuation Theory for Fe-based Superconductors : Normal and Superconducting Phase Diagram of LaFeAsO_<1-x>H_x2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kontani, et. al.
    • 学会等名
      International Workshop on Novel Superconductors and Super Materials 2013
    • 発表場所
      Tokyo Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Detection of new AF phase in heavily H-doped LaFeAsO1-xHx by NMR techniques2013

    • 著者名/発表者名
      Naoki Fujiwara, et al.
    • 学会等名
      International Workshop on Novel Superconductors and Super Materials 2013
    • 発表場所
      Tokyo Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Theoretical analysis of spin fluctuation and superconductivity in the heavily electron doped 1111 iron-based superconductor2013

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiro Suzuki, et. al.
    • 学会等名
      26th International Symposium on Superconductivity
    • 発表場所
      Tokyo Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] The impurity effect on the iron-based superconducator LaFeAsO_<1-x>H_x2013

    • 著者名/発表者名
      Junichi Ishida, et. al.
    • 学会等名
      26th International Symposium on Superco nductivity
    • 発表場所
      Tokyo Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Phase diagram of 1111-type SmFeAs_<1-y>P_yO_<1-x>H_x : what is the primary factor controlling T_c dome shape?2013

    • 著者名/発表者名
      Satoru Matsuishi, et. al.
    • 学会等名
      The 11th European Conference on Applied Superconductivity
    • 発表場所
      Genova Italy
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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