空間反転対称性のない重い電子系超伝導の物理の開拓

• 研究課題/領域番号: 18684018
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 木村 憲彰 東北大学, 大学院理学研究科, 助教 (30292311)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 29,900千円 (直接経費: 23,000千円、間接経費: 6,900千円); 2008年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2007年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円); 2006年度: 16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
• キーワード: 空間反転対称性 / 重い電子系超伝導 / 上部臨界磁場 / 量子臨界点 / 磁性と超伝導 / 量子相転移 / 非フェルミ液体 / 圧力誘起超伝導

研究概要

結晶の空間反転対称性が破れた重い電子系超伝導体について、上部臨界磁場の温度依存性の測定を行い、従来知られているどの超伝導物質よりも磁場によって壊れにくい性質を持っていることを明らかにし、重い電子の性質と空間反転対称性の破れによって、これまでにない超伝導の新奇な性質が発現することを証明した。

研究成果

• [雑誌論文] Elec-tric-field-induced superconductivity in an insulator (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Ueno, S. Nakamura, H. Shimotani, A. Ohtomo, N. Kimura, T. Nojima, H. Aoki, Y. Iwasa, M. Kawasaki
  • 雑誌名: Nature Mat 7 ページ: 855-858
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fermi surface in LaRhSi_3 and CeRhSi_3 (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Terashima, M. Kimata, S. Uji, T. Sugawara, N. Kimura, H. Aoki, H. Harima
  • 雑誌名: Phys. Rev B78 ページ: 2051071-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fermi surface properties of CeRu_2(Si1-xGex)_2 in magnetic fields above the metamagnetic transitions (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Sugi, Y. Matsumoto, N. Kimura, T. Komatsubara, H. Aoki, T. Terashima, S. Uji
  • 雑誌名: Phys. Rev.latt 101 ページ: 0564011-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Marginal breakdown of the Fer-mi-liquid state on the border of metal-lic ferromagnetism (2008)
  • 著者名/発表者名: R. P. Smith, M. Sutherland, G. G. Lonzarich, S. S. Saxena, N. Kimura, S. Takashima, M. Nohara, H. Takagi
  • 雑誌名: Nature 455 ページ: 1220-1223
  • 査読あり
• [雑誌論文] Continuous evolu-tion of fermi surface properties above metamagnetic transitions in Ce_x-La_<1-x>Ru_2Si_2 (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsumoto, M. Sugi, N. Kimura, T. Komatsubara, H. Aoki, I. Satoh, T. Terashima, S. Uji
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 77 ページ: 0537031-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] de Haas-van Alphen effect in the mixed state of LuNi_2B_2C: Anisotropy and field de-pendence of the damping due to su-perconductivity (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Isshiki, N. Kimura, H. Aoki, T. Te-rashima, S. Uji, K. Yamauchi, H. Ha-rima, D. Jaiswal-Nagar, S. Rama-krishnan, A. K. Grover
  • 雑誌名: Phys. Rev B78 ページ: 1345281-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electric-field-induced superconductivity in an insulator (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Ueno, et.al.
  • 雑誌名: Nature Materials 7 ページ: 855-858
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fermi surface in LaRhSi_3 and CeRhSi_3 (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Terashima, et.al.
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 78 ページ: 2051071-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fermi surface properties of CeRu_2(Si_<1-x>Ge_x)_2 in magnetic fields above the metarnakmetic transitions (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Sugi, et.al.
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 101 ページ: 0564011-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nature (2008)
  • 著者名/発表者名: R. P. Smith, et.al.
  • 雑誌名: Marginal breakdown of the Fermi-liquid state on the border of metallic ferromagnetism 455 ページ: 1220-1223
  • 査読あり
• [雑誌論文] Continuous evolution of fermi surface properties above metamagnetic transitinns in Ce_xLa_<1-x>Ru_2 Si_2 (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsumoto, et.al.
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 77 ページ: 0537031-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] de Haas-van Alphen effect in the mixed state of LuNi_2B_2C : Anisotropy and field dependence of the damping due to superconductivity (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Isshiki, et.al.
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 78 ページ: 134528142-134528142
  • 査読あり
• [雑誌論文] Devel-opment of heat capacity measurement system under high pressure (2007)
  • 著者名/発表者名: F. Tomioka, I. Umehara, T. Ono, M. Hedo, Y. Uwatoko, N. Kimura
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 - Regul. Pap. Short Notes Rev. Pap 46 ページ: 3090-3095
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heat capacity of CeRhSi_3 under pressure (2007)
  • 著者名/発表者名: F. Tomioka, M. Hedo, I. Umehara, T. Ono, Y. Uwatoko, N. Kimura, S. Ta-kayanagi
  • 雑誌名: J. Magn. Magn. Mater 310 ページ: 340-342
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fermi surface and super-conductivity in noncentrosymmetric CeRhSi_3 (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Terashima, Y. Takahide, T. Matsu-moto, S. Uji, N. Kimura, H. Aoki, H. Harima
  • 雑誌名: Phys. Rev B76 ページ: 0545061-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] UGe2: Low-temperature re-sistivity measurements in a wide range of magnetic field and pressure (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Terashima, K. Enomoto, T. Konoike, T. Matsumoto, S. Uji, N. Kimura, M. Endo, T. Komatsubara, H. Aoki, K. Maezawa
  • 雑誌名: J. Magn. Magn. Mater 310
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metamagnetic transitions, electronic structures and quantum critical point of CeRu_2(Si_<1-x>Gex)_2 (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Sugi, T. Fujiwara, Y. Matsumoto, T. Isshiki, N. Kimura, T. Komatsubara, H. Aoki, I. Satoh, T. Terashima, S. Uji
  • 雑誌名: J. Magn. Magn Mater 310 ページ: 331-333
  • 査読あり
• [雑誌論文] Angular dependent study of the peak effect phenomenon in a weakly pinned single crystal of LuNi_2B_2C (2007)
  • 著者名/発表者名: D. J. Nagar, T. Isshiki, N. Kimura, H. Aoki, S. Ramakrishnan, A. K. Grover
  • 雑誌名: Physica C 460 ページ: 1215-1217
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystalline Electric Field Effect and Magnetic Properties of CeRhSi_3 Single Crystal (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Muro, M. Ishikawa, K. Hirota, Z. Hiroi, N. Takeda, N. Kimura, H. Aoki
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 76 ページ: 0337061-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-energy electrodynamics of heavy quasiparticles in ZrZn_2 (2007)
  • 著者名/発表者名: S. I. Kimura, N. Kimura, H. Aoki
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 76 ページ: 0847101-5
  • NAID: 110006366859
  • 査読あり
• [雑誌論文] Normal and superconducting properties of noncentrosymmetric heavy fermion CeRhSi_3 (2007)
  • 著者名/発表者名: N. Kimura, Y. Muro, H. Aoki
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 76 ページ: 0510101-14
  • NAID: 110006273166
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extremely high upper critical magnetic field of the noncen-trosymmetric heavy fermion super-conductor CeRhSi_3 (2007)
  • 著者名/発表者名: N. Kimura, K. Ito, H. Aoki, S. Uji, T. Terashima
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 98 ページ: 1970011-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Incommensurate magnetic order in the pressure-induced superconductor CeRhSi_3 (2007)
  • 著者名/発表者名: N. Aso, H. Miyano, H. Yoshizawa, N. Kimura, T. Komatsubara, H. Aoki
  • 雑誌名: J. Magn. Magn. Mater 310 ページ: 602-604
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extremely high upper critical magnetic field of the noncentrosymmetric heavy fermion superconductor CeRhSi_3 (2007)
  • 著者名/発表者名: N. Kimura, K. Ito, H. Aoki, S. Uji, T. Terashima
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 98
  • 査読あり
• [雑誌論文] Normal and superconducting properties of noncentrosymmetric heavy fermion CeRhSi_3 (2007)
  • 著者名/発表者名: N. Kimura, Y. Muro, H. Aoki
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 76
  • NAID: 110006273166
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of heat capacity measurement system under high pressure (2007)
  • 著者名/発表者名: F. Tomioka, et. al.
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. Pt 1 46 ページ: 3090-3095
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heat capacity of CeRhSi_3 under pressure (2007)
  • 著者名/発表者名: F. Tomioka, et. al.
  • 雑誌名: J. Magn. Magn. Mater. 310 ページ: 340-342
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fermi surface and superconductivity in noncentrosymmetric CeRhSi_3 (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Terashima, et. al.
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 76 ページ: 0545061-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] UGe_2: Low-temperature resistivity measurements in a wide range of magnetic field and pressure (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Terashima, et. al.
  • 雑誌名: J. Magn. Magn. Mater. 310
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metamagnetic transitions, electronic structures and quantum critical point of CeRu_2(Si_<1-x>Ge_x)2 (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Sugi, et. al.
  • 雑誌名: J. Magn. Magn. Mater. 310 ページ: 331-333
  • 査読あり
• [雑誌論文] Angular dependent study of the peak effect phenomenon in a weakly pinned single crystal of LuNi_2B_2C (2007)
  • 著者名/発表者名: D.J. Nagar, et. al.
  • 雑誌名: Physica C 460 ページ: 1215-1217
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-energy electrodynamics of heavy quasiparticles in ZrZn_2 (2007)
  • 著者名/発表者名: S.l. Kimura, N. Kimura, H. Aoki
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 76 ページ: 0847101-5
  • NAID: 110006366859
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystalline Electric Field Effect and Magnetic Properties of CeRhSi_3 Single Crystal (2007)
  • 著者名/発表者名: Y.Muro et al.
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 76
• [雑誌論文] Incommensurate magnetic order in the pressure-induced superconductorCeRhSi_3 (2007)
  • 著者名/発表者名: N.Aso et al.
  • 雑誌名: J. Magn. Magn. Matt. 310 ページ: 602-604
• [雑誌論文] Magnetic-field and pressure dependence of low-temperature resis-tivity in Uge_2 (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Terashima, K. Enomoto, T. Konoike, T. Matsumoto, S. Uji, N. Kimura, M. Endo, T. Komatsubara, H. Aoki, K. Maezawa
  • 雑誌名: Phys. Rev B73 ページ: 140406-140406
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metamagnetic transitions and elec-tronic structures of CeRu_2(Si_<1-x>Gex)_2 (2006)
  • 著者名/発表者名: M. Sugi, T. Fujiwara, T. Isshiki, N. Kimura, T. Komatsubara, H. Aoki
  • 雑誌名: Physica B378-80 ページ: 810-811
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-Fermi liquid and heavy fer-mion behavior in Ce_xLa_<1-x>B_6 with quadrupolar moments (2006)
  • 著者名/発表者名: S. Nakamura, H. Yamamoto, M. Endo, H. Aoki, N. Kimura, T. Nojima, S. Ku-nii
  • 雑誌名: Physica B378-80 ページ: 148-149
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unusual evolution of the conduction-electron state in Ce_xLa_<1-x>B_6 from non-Fermi liquid to Fermi liquid (2006)
  • 著者名/発表者名: S. Nakamura, M. Endo, H. Yamamoto, T. Isshiki, N. Kimura, H. Aoki, T. No-jima, S. Otani, S. Kunii
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 97 ページ: 2372041-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin-split fermi sur-faces in Ce_xLa_<1-x>B_6 and Pr_xLa_<1-x>B_6 (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Isshiki, M. Endo, M. Sugi, N. Ki-mura, S. Nakamura, T. Nojima, H. Aoki, S. Kunii
  • 雑誌名: Physica B 378-80 ページ: 604-606
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sin-gle-crystal growth and magnetic properties of CeAu_2Si_2 (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Fujiwara, M. Sugi, N. Kimura, I. Satoh, T. Komatsubara, H. Aoki
  • 雑誌名: Physica B 378-80 ページ: 812-814
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolution of Fermi surface properties in Ce_xLa_<1-x>B_6 and Pr_xLa_<1-x>B_6 (2006)
  • 著者名/発表者名: M. Endo, S. Nakamura, T. Isshiki, N. Kimura, T. Nojima, H. Aoki, H. Ha-rima, S. Kunii
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 75 ページ: 1147041-11
  • NAID: 110004852768
  • 査読あり
• [雑誌論文] De Haas-van Alphen effect of PrB_6 in commensurate and incommensurate phases (2006)
  • 著者名/発表者名: M. Endo, T. Isshiki, N. Kimura, H. Aoki, S. Kunii
  • 雑誌名: Physica B 378080 ページ: 607-609
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic-field and pressure dependence of low-temperature resistivity in UGe_2 (2006)
  • 著者名/発表者名: T.Terashima et al.
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 73
• [雑誌論文] Non-Fermi liquid and heavy fermion behavior in Ce_xLa_<1-x>B_6 with quadrupolar moments (2006)
  • 著者名/発表者名: S.Nakamura et al.
  • 雑誌名: Physica B 378-380 ページ: 148-149
• [雑誌論文] Unusual evolution of the conduction-electron state in Ce_xLa_<1-x>B_6 from non-Fermi liquid to Fermi liquid (2006)
  • 著者名/発表者名: S.Nakamura et al.
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 97
• [雑誌論文] Spin-split fermi surfaces in Ce_xLa_<1-x>B_6 and Pr_xLa_<1-x>B_6 (2006)
  • 著者名/発表者名: T.Isshiki et al.
  • 雑誌名: Physica B 378-380 ページ: 604-606
• [雑誌論文] Single-crystal growth and magnetic properties of CeAu_2Si_2 (2006)
  • 著者名/発表者名: T.Fujiwara et al.
  • 雑誌名: Physica B 378-380 ページ: 812-814
• [雑誌論文] Evolution of Fermi surface properties in Ce_xLa_<1-x>B_6 and Pr_xLa_<1-x>B_6 (2006)
  • 著者名/発表者名: M.Endo et al.
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 75
• [雑誌論文] De Haas-van Alphen effect of PrB_6 in commensurate and incommensurate phases (2006)
  • 著者名/発表者名: M.Endo et al.
  • 雑誌名: Physica B 378-380 ページ: 607-609
• [雑誌論文] Metamagnetic transitions and electronic structures of CeRu_2 (Si_<1-x>Ge_x)_2 (2006)
  • 著者名/発表者名: M.Sugi et al.
  • 雑誌名: Physica B 378-380 ページ: 810-811
• [学会発表] Strong Anisotropy of the Upper Critical Field in the Non-centrosymmetr is Heavy Fermion Superconductor CeRhSi_3 (2008)
  • 著者名/発表者名: 木村憲彰
  • 学会等名: 25^<th> International Conference on Low Temperature Physics
  • 発表場所: アムズテルダム(オランダ)
  • 年月日: 2008-08-11
• [学会発表] Superconducting Properties of CeRhSi_3 in the Basal Plane (2008)
  • 著者名/発表者名: 木村憲彰
  • 学会等名: Workshop on Non-centrosymmetric Superconductors
  • 発表場所: スイス連邦工科大学
  • 年月日: 2008-05-30
• [学会発表] Strong anisotropy of the upper critical field in the non-centrosymmetric heavy fermion superconductor CeRhSi_3 (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Kimura
  • 学会等名: 25th Inter-national Conference of Low Tempera-ture Physics (LT25)
  • 発表場所: アムステルアダム(オランダ)
• [学会発表] 空間反転対称性のない重い電子系CeRhSi_3の圧力誘起超伝導の発見 (2007)
  • 著者名/発表者名: 木村憲彰
  • 学会等名: 日本物理学会第62回年次大会
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] CeRhSi_3の圧力下超伝導の異方性 (2006)
  • 著者名/発表者名: 木村憲彰
  • 学会等名: 日本物理学会2006年秋季大会
  • 発表場所: 千葉大学
• [学会発表] A New Noncentrosym-metric Heavy-fermion Superconductor CeRhSi_3 (2006)
  • 著者名/発表者名: N. Kimura
  • 学会等名: International Conference on Magnetism 2006 (ICM2006)
  • 発表場所: 京都
• [備考]
  • URL: http://www.vlt.phys.tohoku.ac.jp/