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鉄系超伝導体における新奇電子秩序相と超伝導の相関

研究課題

研究課題/領域番号 18K13500
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
研究機関大阪大学

研究代表者

中島 正道  大阪大学, 理学研究科, 助教 (20724347)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード鉄系超伝導体 / 単結晶育成 / 電子ネマティック状態 / 弾性抵抗率 / ネマティック状態 / 電子相図 / 電子輸送現象 / 赤外分光
研究成果の概要

鉄系超伝導体の中でも特徴的な電子相図を示すBa1-xKxFe2As2に対して、弾性抵抗率測定と単結晶X線回折実験を行った。弾性抵抗率は、試料に印加した歪みに対する電気抵抗率の応答である。この測定により、電子系の回転対称性の破れ、すなわち電子ネマティック状態を議論する際に重要な物理量であるネマティック感受率が得られる。ネマティック感受率の温度依存性を調べ、電子ネマティック状態が超伝導発現に強く関与していることが分かった。単結晶X線回折からは、何らかの電子秩序形成に起因すると考えられる格子の変調を発見した。この電子秩序と超伝導の関係は、今後明らかにしていく必要がある。

研究成果の学術的意義や社会的意義

電子が強く相関している系では、制御パラメータを振ることにより様々な秩序相が現れるので、豊かな電子相図が描かれる。それぞれの秩序相の関係性が明らかになれば、どのような状況で面白い物性が現れるのかを知ることができるため、機能性材料の開発につながる可能性もある。本研究では、複雑な電子相図を示す鉄系超伝導体を対象として、超伝導と深い関係があると考えられている秩序相について調べた。これにより、鉄系超伝導体で発現する超伝導に対する理解が深まった。今後、超伝導転移温度の高い超伝導体開発の指針を得ることができれば、応用面でも貢献できると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 4件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] TU Wien(オーストリア)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Universite Paris-Diderot(フランス)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] TU Wien(オーストリア)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Lattice dynamics in FeSe via inelastic x-ray scattering and first-principles calculations2020

    • 著者名/発表者名
      Naoki Murai, Tatsuo Fukuda, Masamichi Nakajima, Mitsuaki Kawamura, Daisuke Ishikawa, Setsuko Tajima, and Alfred Q. R. Baron
    • 雑誌名

      Physical. Review. B

      巻: 101 号: 3 ページ: 035126-035126

    • DOI

      10.1103/physrevb.101.035126

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Superconducting gap and nematic resonance at the quantum critical point observed by Raman scattering in BaFe2(As1-xPx)22020

    • 著者名/発表者名
      T. Adachi, M. Nakajima, Y. Gallais, S. Miyasaka, and S. Tajima
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 101 号: 8 ページ: 085102-085102

    • DOI

      10.1103/physrevb.101.085102

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of Cr substitution for V in Sr2VFeAsO32019

    • 著者名/発表者名
      T. Wakimura, H. Yokota, M. Nakajima, S. Miyasaka, and S. Tajima
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology

      巻: 32 号: 6 ページ: 064003-064003

    • DOI

      10.1088/1361-6668/ab13f8

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Doping dependence of the pinning efficiency in K-doped Ba122 single crystals prior to and after fast neutron irradiation2019

    • 著者名/発表者名
      Kagerbauer D、Ishida S、Mishev V、Song D、Ogino H、Eisaki H、Nakajima M、Iyo A、Eisterer M
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology

      巻: 32 号: 9 ページ: 094004-094004

    • DOI

      10.1088/1361-6668/ab2b51

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Experimental investigation of the suppressed superconducting gap and double-resonance mode in Ba1-xKxFe2As22019

    • 著者名/発表者名
      S. Ideta, N. Murai, M. Nakajima, R. Kajimoto, and K. Tanaka
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 100 号: 23 ページ: 235135-235135

    • DOI

      10.1103/physrevb.100.235135

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of post-growth heat treatment on electronic phase diagrams and critical current densities of Ba(Fe1-xCox)2As2 and BaFe2(As1-xPx)2 single crystals2018

    • 著者名/発表者名
      S. Ishida, D. Kagerbauer, D. Song, H. Ogino, A. Iyo, M. Nakajima, J. Shimoyama, M. Eisterer, and H. Eisaki
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 98 号: 5 ページ: 054511-054511

    • DOI

      10.1103/physrevb.98.054511

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Anisotropic Gruneisen Parameter and Diverse Order Parameter Fluctuations in Iron-Based Superconductor Ba(Fe1-xCox)2As22018

    • 著者名/発表者名
      C. Fujii, S. Simayi, K. Sakano, C. Sasaki, M. Nakamura, Y. Nakanishi, K. Kihou, M. Nakajima, C. H. Lee, A. Iyo, H. Eisaki, S. Uchida, and M. Yoshizawa
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 87 号: 7 ページ: 074710-074710

    • DOI

      10.7566/jpsj.87.074710

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Ba1-xKxFe2As2の弾性抵抗率測定2020

    • 著者名/発表者名
      中島 正道
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Optical spectroscopy of FeSe thin films on different substrates2019

    • 著者名/発表者名
      M. Nakajima
    • 学会等名
      Spectroscopies in Novel Superconductors (SNS2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electronic phase diagram of Sr2V1-xScxFeAsO32019

    • 著者名/発表者名
      M. Nakajima
    • 学会等名
      The 32nd International Symposium on Superconductivity (ISS2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 鉄系超伝導体Ba1-xKxFe2As2における新奇電子秩序2019

    • 著者名/発表者名
      中島正道
    • 学会等名
      つくば-柏-本郷 超伝導かけはしプロジェクト ワークショップ(2)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Sr2VFeAsO3のVサイトの元素置換効果2019

    • 著者名/発表者名
      中島正道
    • 学会等名
      日本物理学会大74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of in-plane strain on charge dynamics in FeSe2018

    • 著者名/発表者名
      M. Nakajima
    • 学会等名
      The 31st International Symposium on Superconductivity (ISS2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] FeSeの電荷ダイナミクスにおける面内歪の効果2018

    • 著者名/発表者名
      中島正道
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 大阪大学 田島研究室 主な成果

    • URL

      http://buna.phys.sci.osaka-u.ac.jp/topics_j.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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