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Study of the band structure evolution with the increase of Tc in ion-gated FeSe

研究課題

研究課題/領域番号 18H05853
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
審査区分 0202:物性物理学、プラズマ学、原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野
研究機関青山学院大学

研究代表者

孫 悦  青山学院大学, 理工学部, 助教 (30824180)

研究期間 (年度) 2018-08-24 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードsuperconductor / FeSe / critical current density / focused ion beam / ion gating / supercondcutivity / transport property / band structure
研究実績の概要

1. I successfully grew FeTe1-xSex and FeSe single crystals by the self-flux method, and vapor transport method, respectively. I also annealed the FeTe1-xSex crystals in the Te-atmosphere to remove the excess Fe in the crystal. The best obtained crystal manifests Tc ~ 14.5 K with a sharp transition width less than 1 K.
2. I studied the transport critical current density in a high-quality FeTe0.6Se0.4 singe crystal. Our previous report shows that Jc calculated by the Bean Model from the magnetic hysteresis loops (MHLs) measurements reaches a value ~ 3×10^4 A/cm2 at 10 K. Such large Jc means that we cannot directly perform the current-voltage measurements on the bulk single crystal since an extremely large current is required. We used the focused ion beam to fabricate a narrow bridge on the single crystal to the width ~680 nm. To avoid damage to the crystal, we applied a rectangular 100 us pulse current through the sample in 3 s. The temperature dependence of the Jc manifests a large value of ~ 1.3×10^6 A/cm2 at 10 K. The value is over 40 times larger than that calculated from the MHLs. Such large transport Jc is discussed in the regime of the departing current density.
3. I studied the anisotropy of FeTe0.6Se0.4 single crystals with different amount of excess Fe by transport measurements including temperature dependences of resistivity, the Hc2, and the transport Jc. In the superconducting state, the anisotropy is smaller than 2, and independent of the amount of excess Fe. While, normal state anisotropy depends on the amount of excess Fe, and ranging from 6 to 50.

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Deviation from canonical collective creep behavior in Li0.8Fe0.2OHFeSe2019

    • 著者名/発表者名
      Yue Sun, Sunseng Pyon, Run Yang, Xianggang Qiu, Jiajia Feng, Zhixiang Shi, and Tsuyoshi Tamegai
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan

      巻: 88 号: 3 ページ: 034703-034703

    • DOI

      10.7566/jpsj.88.034703

    • NAID

      210000135130

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Superconducting and Normal State Anisotropy of Fe(Te,Se) Single Crystals2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Sun, H. Ohnuma, N. Mine, H. Kitano, S. Ayukawa, T. Noji, Y. Koike, and T. Tamegai
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Disorder-sensitive node-like small gap in FeSe2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Sun, S. Kittaka, S. Nakamura, T. Sakakibara, J. Chen, T. Tamegai, and K. Machida
    • 学会等名
      つくば-柏-本郷 超伝導かけはしプロジェクト(2)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Quasi-particle evidence for the nematic state above superconductivity in SrxBi2Se32018

    • 著者名/発表者名
      Y. Sun, S. Kittaka, T. Sakakibara, K. Machida, T. Tamegai, J. Wang, J. S. Wen
    • 学会等名
      ISS2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Superconducting Gap Structure of FeSe Single Crystal2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Sun, S. Kittaka, T. Sakakibara, K. Machida, T. Tamegai, J. Wang, J. S. Wen
    • 学会等名
      M2S2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quasi-particle evidence for the nematic state above superconductivity in SrxBi2Se32018

    • 著者名/発表者名
      Y. Sun, S. Kittaka, T. Sakakibara, K. Machida, T. Tamegai, J. Wang, J. S. Wen
    • 学会等名
      日本物理学会 2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-08-27   更新日: 2019-12-27  

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