研究課題
基盤研究(C)
本研究は、圧力誘起磁性超伝導物質CeIn3において、その超伝導を引き起こすうえで重要な役割を果たしているとされる、4f電子の振る舞いを詳細に観測することを目的とした。スピンの揺らぎの発達した量子臨界状態近傍で生じる磁気媒介超伝導は、そのメカニズムにおいて未知の部分が多い。本研究は、4f電子を1つだけ持つCeの化合物であるCeIn3で、Ceのサイトを4f電子を持たないLa原子で置換することで、直接的に4f電子数やスピン揺動を制御しつつ電子状態を観測した。研究は期間中順調に進展し、計画書に記載した(1)La置換したCeIn3の良い試料を作成することと、(2)圧力下(p<3GPa)での電気抵抗測定を可能にすることの2点を、高いレベルで達成した。このことでx-T相図を描くことができ、さらにx-T-p相図を描くことが可能になった。まず(1)に掲げた良い試料の作成は、試料の均一性を高める必要があるので思いの外困難であり、今回の研究によって初めて、均一度の高い試料を得ることができた。試料合成のノウハウを蓄積した点と、f電子の挙動を知る上で重要な情報であるx-T相図を決定可能にしたことが特筆できる。さらに、(2)に掲げた測定装置の完成は、f電子の挙動をさらに詳細に知る上で重要な情報であるx-T-p相図を得ることを可能にした点で意義深い。現実に数組成での圧力下電気抵抗を測定し、x-T-p相図を描き始めている。当初目標の上記2点をクリアーし、4f電子の振る舞いを詳細に観測したことは、スピンの揺らぎの発達した量子臨界状態近傍で生じる、磁気媒介超伝導のメカニズムを明らかにする上で、大きな寄与をする。
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