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非自明超伝導体のギャップ構造決定の実験的手法の確立を目指す理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K05553
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 物性Ⅱ
研究機関立命館大学

研究代表者

町田 一成  立命館大学, 総合科学技術研究機構, プロジェクト研究員 (50025491)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード非自明超伝導体 / 超伝導ギャップ構造 / 重い電子系 / 強相関電子系 / 非自明超伝導 / パウリ限界 / 重い電子系超伝導体 / カゴメ金属 / 重い電子系超伝導 / カイラル超伝導 / 水平ラインノード / 超伝導 / ギャップ構造 / 強相関物質 / パウリ常磁性効果 / 強相関系 / スピン3重項超伝導 / 物性理論
研究成果の概要

通常の超伝導体とは異なる物性を示す非自明超伝導体のギャップ構造を決定することやその物質の対形成機構を解明するための第一歩である。当該課題の下でいくつかの新奇超伝導体を取り上げ、その物質にそってギャップ構造を実験グループとの共同作業の下で遂行した。曖昧さ無しにギャップ構造を決定できた系もあるが、一方で将来の検討に待つ物質も残った。
特に現在大きな関心を集めている重い電子系超伝導UTe2については当初a軸方向に点状ノードが存在することを磁場回転比熱実験によって見出したが、最近のTc=2Kの超純良試料を用いて再検証する必要がある。これは喫緊の将来の課題である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

当該研究は物性物理学の根底にある自然界が示す自然法則を具体的、個別的な物質に着目して解き明かそうとする試みである。そうした文脈の中で当該研究の達成した成果は確実な基礎の一つを物性分野に加えたと言える。即ち、超伝導ギャップ決定の強力な手段の提供は今後この分野の発展の基盤的な知見を与えたと言える。こうした知見はより広い立場、即ち社会的な観点から見ても直接的な応用は無いにしろ汎用性を有しており、将来にわたって有効なものであり十分に社会的な意義を持っていると言える。

報告書

(7件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 3件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] Max Planck Institute(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Anomalous electromagnetic response in spin-triplet superconductor UTe22022

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Yusei、Kittaka Shunichiro、Kono Yohei、Sakakibara Toshiro、Machida Kazushige、Nakamura Ai、Li Dexin、Homma Yoshiya、Sato Yoshiki J.、Miyake Atsushi、Yamashita Minoru、Aoki Dai
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 106 号: 21 ページ: 2145251-6

    • DOI

      10.1103/physrevb.106.214525

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Violation of Pauli-Clogston limit in the heavy-fermion superconductor CeRh2As2: Duality of itinerant and localized 4 f electrons2022

    • 著者名/発表者名
      Kazushige Machida
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 106 号: 18 ページ: 1845091-8

    • DOI

      10.1103/physrevb.106.184509

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonunitary triplet superconductivity tuned by field-controlled magnetization: URhGe, UCoGe, and UTe22021

    • 著者名/発表者名
      Kazushige Machida
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 104 号: 1 ページ: 0145141-21

    • DOI

      10.1103/physrevb.104.014514

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Notes on multiple superconducting phases in UTe2 ---Third transition---2020

    • 著者名/発表者名
      Kazushige Machida
    • 雑誌名

      J Phys. Soc. Jpn.

      巻: 89 号: 6 ページ: 065001-065001

    • DOI

      10.7566/jpsj.89.065001

    • NAID

      210000158253

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Horizontal Line Nodes in Sr2RuO4 Proved by Spin Resonance2020

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Iida, et al
    • 雑誌名

      J Phys. Soc. Jpn.

      巻: 89 号: 5 ページ: 053702-053702

    • DOI

      10.7566/jpsj.89.053702

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Theory of Spin-polarized Superconductors -An Analogue of Superfluid He-3 A-phase-2020

    • 著者名/発表者名
      K. Machida
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 89 号: 3 ページ: 033702-033702

    • DOI

      10.7566/jpsj.89.033702

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microscopic Eilenberger theory of Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov states in the presence of vortices2020

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

      Phys. Rev. B

      巻: B101 号: 21 ページ: 214516-214516

    • DOI

      10.1103/physrevb.101.214516

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quasiparticle Evidence for the Nematic State above Tc in SrxBi2Se32019

    • 著者名/発表者名
      Yue Sun, Shunichiro Kittaka, Toshiro Sakakibara, Kazushige Machida, Jinghui Wang, Jinsheng Wen, Xiangzhuo Xing, Zhixiang Shi, and Tsuyoshi Tamegai
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 123 号: 2 ページ: 027002-027002

    • DOI

      10.1103/physrevlett.123.027002

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Theoretical studies for identifying horizontal line nodes via angle-resolved density-of-states measurements: Application to Sr2RuO42019

    • 著者名/発表者名
      Kazushige Machida, Koki Irie, Katsuhiro Suzuki, Hiroaki Ikeda, and Yasumasa Tsutsumi
    • 雑誌名

      Pays. Rev. B

      巻: 99 号: 6 ページ: 0645101-14

    • DOI

      10.1103/physrevb.99.064510

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Searching for gap zeros in Sr2RuO4 via field-angle-dependent specific-heat measurement2018

    • 著者名/発表者名
      Shunichiro Kittaka, Shota Nakamura, Toshiro Sakakibara, Naoki Kikugawa, Taichi Terashima, Shinya Uji, Dmitry A. Sokolov, Andrew P. Mackenzie, Koki Irie, Yasumasa Tsutsumi, Katsuhiro Suzuki, and Kazushige Machida
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 87 号: 9 ページ: 0937031-5

    • DOI

      10.7566/jpsj.87.093703

    • NAID

      210000134938

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Spin triplet nematic pairing symmetry and superconducting double transition in U1-xThxBe132018

    • 著者名/発表者名
      K. Machida
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 87 号: 3 ページ: 0337031-4

    • DOI

      10.7566/jpsj.87.033703

    • NAID

      210000134719

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gap structure of FeSe determined by angle-resolved specific heat measurements in applied rotating magnetic field2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Sun, S. Kittaka, S. Nakamura, T. Sakakibara, K. Irie, T. Nomoto, K. Machida, J. Chen, and T. Tamegai
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 96 号: 22

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.220505

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quasiparticle excitations and evidence for superconducting double transitions in mono crystalline U0.97Th0.03Be132017

    • 著者名/発表者名
      Y. Shimizu, S. Kittaka, S. Nakamura, T. Sakakibara, D. Aoki, Y. Homma, A. Nakamura, and K. Machida
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 96 号: 10 ページ: 100505-100505

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.100505

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 強磁性超伝導体の理論 超流動3He A相との類似性2020

    • 著者名/発表者名
      町田一成
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Theory of ferromagnetic superconductors and its application to UTe2 ---Analogue of superfluid 3He A phase--2020

    • 著者名/発表者名
      K. Machida
    • 学会等名
      日本物理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spin Singlet Pairing in Sr2RuO4 with Horizontal Nodes--Present Status and Future Prospect--2019

    • 著者名/発表者名
      K. Machida
    • 学会等名
      Strongly Correlated Electron Systems (SCES) 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sr2RuO4の対称性の問題--理論的側面--2019

    • 著者名/発表者名
      町田一成
    • 学会等名
      日本物理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Sr2RuO4における磁気感受率の超伝導ギャップ依存性の解析2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木雄大、町田一成、池田浩章
    • 学会等名
      日本物理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2024-01-30  

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