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磁気秩序と共存する奇パリティー超伝導の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18043011
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関名古屋大学

研究代表者

佐藤 憲昭  名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30170773)

研究分担者 出口 和彦  名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助教 (40397584)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
2007年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2006年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
キーワード強磁性 / 超伝導 / ウラン化合物 / 重い電子系 / ウラン系磁性超伝導体 / 高圧
研究概要

当初予定していた強磁性超伝導体UGe_2のほかに、昨年夏に発見・報告された超伝導強磁性体UCoGeも緊急課題として取り上げた。これらの各々に対し、次のような成果を収めた。
(1)UGe_2に対し、高圧と磁場による"チューニング"を組み合わせて熱膨張および交流磁化の測定を行った。その結果、臨界圧力以下の超伝導相は圧力の不均一性によるものであること、臨界圧から延びる1次相転移線は臨界点(約6ケルビン)で終端すること、臨界点の近傍で圧縮率および磁化率が(発散的な)増大を示すこと、超伝導の現れる圧力域の低温領域で非フェルミ液体挙動が観測されること、などを見出した。この最後の結果は、超伝導の発現機構を解明するヒントとなりうる。
(2)UCoGeの多結晶試料を合成し、NMR/NQR実験を行った。その結果、核磁気緩和率において超伝導ギャップの形成を反映した成分と磁気的な成分の2成分が存在すること、および、「自己誘導渦糸」の存在を指摘した。また、単結晶の育成にも成功を収め、それを用いて、極低温・高圧実験を行った。その結果、上部臨界磁場の異方性(磁気容易軸方向で最小)を明らかにした。さらに、圧力下で交流磁化率の測定を行い、強磁性転移温度と超伝導転移温度の圧力依存を明らかにした。前者は線形的に減少するのに対し、後者は逆に線形的に増大するが、それらが交差する圧力以上では、超伝導転移温度はむしろ減少する。これは強磁性と超伝導が関係していることを示しているが、強磁性が超伝導を抑制しているとする可能性は排除される。これは、従来の説と対立するものであり、新しい知見である。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Ferromagnetic quantum critical fluctuations and anomalous coexistence of ferromagnetism and superconductivity in UCoGe revealed by Co-NMR and NQR studies2008

    • 著者名/発表者名
      T. Ohta, N.K. Sato, 他5名
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 77

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental investigation of giant magnetocrystalline anisotropy of UGe_22007

    • 著者名/発表者名
      T. Sakon, N.K. Sato, 他7名
    • 雑誌名

      Phys. Scr. 75

      ページ: 546-550

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reinvestigation of superconducting phase diagram of UGe_2 by ac magnetic susceptibility experiment2007

    • 著者名/発表者名
      S.Ban, N.K.Sato et al.
    • 雑誌名

      J. Magn. Magn. Mater. 310

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] 強磁性体UGe_2の臨界揺らぎと超伝導2008

    • 著者名/発表者名
      飯島柳人
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2008-03-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] UCoGeにおける強磁性と超伝導の共存・競合2008

    • 著者名/発表者名
      坂 聖光
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2008-03-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 遍歴強磁性体UCoGeにおけるCo-NMR/NQR(I)2008

    • 著者名/発表者名
      石田憲二
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2008-03-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 遍歴強磁性体UCoGeにおけるCo-NMR/NQR(II)2008

    • 著者名/発表者名
      大田哲也
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2008-03-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] UGe_2におけるキュリー点近傍の臨界現象2007

    • 著者名/発表者名
      坂 聖光
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-24
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] UGe_2の臨界点近傍における磁性と超伝導2007

    • 著者名/発表者名
      飯島柳人
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-24
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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