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鉄系超伝導体の新奇ギャップ構造に迫る磁束量子をプローブとした新方法論の確立

研究課題

研究課題/領域番号 15J09645
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(実験)
研究機関東北大学 (2016)
東京大学 (2015)

研究代表者

岡田 達典  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (50793775)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード鉄系超伝導体 / 超伝導ギャップ / 磁束フロー / 磁束量子
研究実績の概要

本研究は、鉄系超伝導体が有すると考えられる新奇な超伝導ギャップ構造(特に、多ギャップ性および符号反転s波対称性)に着目し、[A]超伝導バルクの移送に敏感な「磁束フロー抵抗率の面内磁場角度依存性測定」、[B]多ギャップ性に起因する「非整数磁束量子の解離現象の観測」という新たな超伝導ギャップ構造探索手法の確立を目的としている。
初年度の実績報告書に記載の通り、課題[A]に要する金属部品の調達に時間を要したため、初年度には2年度の研究計画を前倒しして遂行している。そのため、2年度目である本年度は、主に課題[A]の研究計画を遂行した。
具体的には、磁束量子の運動に伴う散逸(磁束フロー抵抗率)の試料結晶軸に対する磁場の角度依存性を測定すべく、空洞共振器(TE011モード、共振周波:数50 GHz)を作製した。当初の計画では共振器と回転機構を組み合わせ、外部から角度制御しながらの測定を想定していたが、近隣研究室の所有するベクトルマグネットが利用できるようになったため、より精度良く測定できるベクトルマグネットを用いた測定に向けて、再設計・作製を行なった。共振器は無酸素銅製であり、より詳細な温度変化が行えるようホットフィンガー式構造を採用した。室温においても11,000以上のQ値を持つ高い共振特性が得られ、超伝導試料・誘電体試料の導入による共振特性の変化を確認した。
その後、年度途中の10月から東北大学金属材料研究所へと移籍したため、出張や週末等を活用して東京にて装置改良・測定を実施し、仙台にて解析等を継続しているが、本研究課題の目的とする磁場角度依存性の理解のためには、更なる測定データの積み重ねが必要である。
また、測定対象となるFe(Se,Te)単結晶および薄膜を合成し、それらの基礎物性測定を含む内容を国内外の学会・会議にて報告した。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 鉄系超伝導体の磁束フロー2016

    • 著者名/発表者名
      岡田達典、前田京剛
    • 雑誌名

      固体物理

      巻: 51 ページ: 509-519

    • NAID

      40020960561

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Exceptional suppression of flux-flow resistivity in FeSe0.4Te0.6 by back-flow from excess Fe atoms and Se/Te substitutions2015

    • 著者名/発表者名
      T. Okada, F. Nabeshima, H. Takahashi, Y. Imai, and A. Maeda
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 91 号: 5

    • DOI

      10.1103/physrevb.91.054510

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gap Structure Seen in Magnetic Penetration Depth and Flux-Flow Resistivity of 122 Fe-Based Su- perconductors2015

    • 著者名/発表者名
      A. Maeda, T. Okada, H. Takahashi, F. Nabeshima, Y. Imai, K. Kitagawa, K. Matsubayashi, Y. Uwatoko, M. Nakajima, A. Iyo, H. Eisaki
    • 雑誌名

      Quantum Matter

      巻: 4 号: 4 ページ: 308-313

    • DOI

      10.1166/qm.2015.1197

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 2重縮退モード空洞共振器を用いたマイクロ波磁束フローHall効果測定2017

    • 著者名/発表者名
      小川亮、岡田達典、須貝駿貴、高橋英幸、鍋島冬樹、前田京剛
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 2重縮退モード空洞共振器を用いたマイクロ波磁束フローHall効果の解析方法2017

    • 著者名/発表者名
      小川亮、岡田達典、須貝駿貴、高橋英幸、鍋島冬樹、前田京剛
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Sドープした純良FeSe単結晶の磁場中表面インピーダンス測定2016

    • 著者名/発表者名
      岡田達典、今井良宗、浦田隆広、田邉洋一、谷垣勝己、前田京剛
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2016-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 乱れの多い鉄系超伝導体の磁束フロー2016

    • 著者名/発表者名
      岡田達典、鍋島冬樹、今井良宗、前田京剛
    • 学会等名
      第77回応用物理学秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Flux Flow of Iron-based Superconductors2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsunori OKADA
    • 学会等名
      2016 Energy Materials Nanotechnology Prague Meeting
    • 発表場所
      Prague (Czech Republic)
    • 年月日
      2016-06-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 磁束フローから見た鉄系超伝導体の超伝導ギャップ構造2016

    • 著者名/発表者名
      岡田達典、今井良宗、前田京剛
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Superfluid Density and Flux-Flow Resistivity Measurements of Multiple-Band Superconductor β-PdBi22016

    • 著者名/発表者名
      T. Okada, Y. Imai, A. Maeda
    • 学会等名
      American Physical Society March Meeting 2016
    • 発表場所
      Baltimore(United States of America)
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Superfluid Density and Flux-Flow Resistivity Measurements of Multiple-Band Superconductor β-PdBi22015

    • 著者名/発表者名
      T. Okada, Y. Imai, R. Ogawa, A. Maeda
    • 学会等名
      28th International Symposium on Superconductivity
    • 発表場所
      Tower Hall Funabori (Edogawaku, Tokyo)
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Superconducting-Gap Structures of Iron-Based Materials Investigated by Magnetic Penetration Depth and Flux-Flow Resistivity2015

    • 著者名/発表者名
      T. Okada, F. Nabeshima, H. Takahashi, Y. Imai, Y. sawada, A. Maeda
    • 学会等名
      11th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity
    • 発表場所
      Geneve (Swizerland)
    • 年月日
      2015-08-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Suppression of Phase separation and Enhanced Superconducting Transition Temperature of FeSe1-xTex Thin Filims2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Imai, Y. sawada, F. Nabeshima, T. Okada, A. Maeda
    • 学会等名
      11th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity
    • 発表場所
      Geneve (Swizerland)
    • 年月日
      2015-08-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Terahertz-wave conductivity measurements of SmFeAs(O,F) epitaxial thin films2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Imai, F. Nabeshima, T. Okada, M. Sakoda, M. Naito, A. Maeda
    • 学会等名
      11th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity
    • 発表場所
      Geneve (Swizerland)
    • 年月日
      2015-08-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻 前田研究室

    • URL

      http://maeda3.c.u-tokyo.ac.jp/index_j.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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