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高圧下量子振動の測定によるパリティ揺らぎ超伝導体のフェルミ面の同定

研究課題

研究課題/領域番号 17H07349
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 物性Ⅱ
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

廣瀬 陽代  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, NIMSポスドク研究員 (40804076)

研究期間 (年度) 2017-08-25 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードパイロクロア酸化物 / 超伝導 / 量子振動 / 電子状態 / 強相関電子系 / 圧力下測定 / 高圧測定
研究成果の概要

パリティ揺らぎ超伝導体の候補と考えられているパイロクロア酸化物Cd2Re2O7には、強いスピン軌道相互作用に由来した電子系の不安定性の存在が予想されており、超伝導との関係に興味が持たれていた。そのため、電子状態の詳細を明らかにすることが求められていた。量子振動の測定と第一原理計算を組み合わせることで、最低温における電子状態を詳細に明らかに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

パイロクロア酸化物Cd2Re2O7は常圧では室温の立方晶から低温の正方晶へ2回の構造相転移を示す。この構造相転移における原子位置の変化は非常に小さく、これまで精密に決定することができていなかった。今回の研究で、電子状態を量子振動によって直接観測し、第一原理計算を用いて観測された電子状態を再現する原子位置を同定することができた。得られた電子状態や原子位置の情報を用いれば、特異な構造相転移の起源や超伝導の性質などについて、電子状態に根ざした議論を行うことが可能になる。そのため、本研究の成果は、Cd2Re2O7におけるこれらの物性を解明するために大きく資するものである。

報告書

(3件)
  • 2019 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Real spin and pseudospin topologies in the noncentrosymmetric topological nodal-line semimetal CaAgAs2020

    • 著者名/発表者名
      Hishiro T. Hirose, Taichi Terashima, Taichi Wada, Yoshitaka Matsushita, Yoshihiko Okamoto, Koshi Takenaka, Shinya Uji
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Split Fermi Surface of the Spin Orbit Coupled Metal Cd2Re2O7 Probed by de Haas-van Alphen Effect2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuhito Matsubayashi, Kaori Sugii, Hishiro T. Hirose, Daigorou Hirai, Shiori Sugiura, Taichi Terachima, Shinya Uji, Zenji Hiroi
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 87 号: 5 ページ: 053702-053702

    • DOI

      10.7566/jpsj.87.053702

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Inversion-breaking structural distortion driven by strong spin-orbit coupling in Cd2Re2O72019

    • 著者名/発表者名
      Hishiro T. Hirose, Taichi Terashima, Daigorou Hirai, Yasuhito Matsubayashi, Naoki Kikugawa, David Graf, Kaori Sugii, Shiori Sugiura, Zenji Hiroi, Shinya Uji
    • 学会等名
      Spectroscopies in Novel Superconductors 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] スピン軌道結合金属Cd2Re2O7のスピン分裂したフェルミ面における大きなサイズの違い2019

    • 著者名/発表者名
      廣瀬 陽代, 寺嶋 太一, 平井 大悟郎, 松林 康仁, 菊川 直樹, David Graf, 杉井 かおり, 杉浦 栞理, 広井 善二, 宇治 進也
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Inversion-breaking structural distortion driven by strong spin-orbit coupling in Cd2Re2O72019

    • 著者名/発表者名
      Hishiro T. Hirose, Taichi Terashima, Daigorou Hirai, Yasuhito Matsubayashi, Naoki Kikugawa, David Graf, Kaori Sugii, Shiori Sugiura, Zenji Hiroi, and Shinya Uj
    • 学会等名
      Spectroscopies in Novel Superconductors 2019
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-08-25   更新日: 2021-02-19  

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