• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

空間反転対称性の破れた超伝導体の物性解明と上部臨界磁場の高度化

研究課題

研究課題/領域番号 16K06712
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 金属物性・材料
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

磯部 雅朗  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, グループリーダー (10354309)

研究分担者 新井 正男  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 技術開発・共用部門, ステーション長 (40222723)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード超伝導 / 強相関電子系 / 空間反転対称性 / 電子構造 / 磁性
研究成果の概要

空間反転対称性の破れた超伝導とは、結晶構造に対称中心が無い空間的に非対称な系で起こる超伝導のことを指す。クーパー対の波動関数の対称性に奇関数の成分が混じると共に、上部臨界磁場が巨大化する可能性が指摘されている。本課題の遂行者は、空間反転対称性の破れた超伝導のメカニズムを明らかにするため、自らが発見した新しい超伝導体SrAuSi3の超伝導状態を詳細に調べた。結果的に、SrAuSi3はBCS型の弱結合超伝導で十分説明できることが判明したが、その物性と電子構造などから得た知見を基に更なる物質探索を行った結果、別の新しい超伝導体BaIrSi2を発見することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

超伝導のより広い社会利用を実現するには、転移温度(Tc)・上部臨界磁場(Hc2)・臨界電流(Jc)のブレークスルー的な改善が欠かせない。そのためには、単なる既存物質の材料化では不十分であり、いわゆる“異常金属”と呼ばれる物質を取り上げ、その電子論に立ち返った超伝導発現メカニズムの解明に関する研究が必要である。様々なアプローチがある中、本研究課題では、“空間反転対称性の破れた超伝導”に着目し、その物性解明と新物質開発に取り組んだ。このような基礎研究を多く積み上げることで、将来的に、従来物質の性能を大幅に凌駕する新しい超伝導物質の発見に繋がると考える。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Superconductivity in BaIrSi2: A 5d electron system with a noncentrosymmetric crystal structure2019

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Isobe, Koji Kimoto, Masao Arai, and Eiji Takayama-Muromachi
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 99 号: 5

    • DOI

      10.1103/physrevb.99.054514

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microscopic investigation of the weakly correlated noncentrosymmetric superconductor SrAuSi32018

    • 著者名/発表者名
      N. Barbero, P. K. Biswas, M. Isobe, A. Amato, E. Morenzoni, A. D. Hillier, H.-R. Ott, J. Mesot, and T. Shiroka
    • 雑誌名

      Physical review B

      巻: 97 号: 2

    • DOI

      10.1103/physrevb.97.024501

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Superconductivity in noncentrosymmetric Ag2Pd3S2017

    • 著者名/発表者名
      H. Yoshida, H. Okabe, Y. Matsushita, M. Isobe, and E. Takayama-Muromachi
    • 雑誌名

      Physical review B

      巻: 95 号: 18

    • DOI

      10.1103/physrevb.95.184514

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superconductivity in noncentrosymmetric SrAuSi32016

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Isobe, Masao Arai, and Naoki Shirakawa
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 93 号: 5

    • DOI

      10.1103/physrevb.93.054519

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 空間反転対称性の破れた新型結晶構造を有する5d電子系新超伝導体BaIrSi22019

    • 著者名/発表者名
      磯部雅朗、木本浩司、新井正男、室町英治
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] BaIrSi2: A 5d Electron System Superconductor with a New Type of Noncentrosymmetric Crystal Structure2019

    • 著者名/発表者名
      Masaaki ISOBE, Koji KIMOTO, Masao ARAI, and Eiji TAKAYAMA-MUROMACHI
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2019 (SCES 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ca-Pd-Si三元系化合物の超伝導2017

    • 著者名/発表者名
      磯部雅朗、木本浩司
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] Superconductivity in Noncentrosymmetric Transition-Metal Compounds2017

    • 著者名/発表者名
      M. Isobe
    • 学会等名
      EMN Bali Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 物質・材料研究機構・機能性材料研究拠点・強相関物質グループ

    • URL

      http://www.nims.go.jp/research/group/strong-correlated-materials/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 物質・材料研究機構・機能性材料研究拠点・強相関物質グループホームページ

    • URL

      http://www.nims.go.jp/research/group/strong-correlated-materials/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
  • [産業財産権] 金属間化合物材料、その製造方法、および、それを用いた超伝導体材料2018

    • 発明者名
      磯部雅朗
    • 権利者名
      国立研究開発法人物質・材料研究機構
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-137317
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi