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精密磁気トルク測定による高温超伝導揺らぎの研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K13501
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
研究機関神戸大学

研究代表者

高橋 英幸  神戸大学, 分子フォトサイエンス研究センター, 助教 (10759989)

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)
キーワード超伝導 / 超伝導揺らぎ / 磁気トルク測定 / 鉄系超伝導体 / 磁気トルク / 高温超伝導
研究成果の概要

超伝導転移温度よりも高温から現れる、超伝導揺らぎの性質について研究した。超伝導揺らぎに伴い現れる微弱な磁化変化を観測するために、光干渉変位検出を応用した高感度磁気トルク測定装置を開発した。この装置により鉄系超伝導体FeSeの超伝導揺らぎ由来の磁化を正確に評価した。先行研究で期待されているようなBCS-BECクロスオーバーに起因する巨大な超伝導揺らぎは観測されなかった。一方で、銅酸化物高温超伝導体の超伝導揺らぎと類似した振る舞いが観測された点は興味深い。これは超伝導揺らぎが発現機構に依らず普遍的な性質を持つことを示唆している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

超伝導揺らぎはいわば超伝導の前兆現象であるので、その研究は超伝導発現のメカニズムを探るうえで重要である。しかし超伝導揺らぎにより生じる巨視的な物性の変化は極めて小さく検出が難しいため、その研究を難しくしていた。
今回新たに開発した磁気トルク装置はこれまでにない精度で超伝導揺らぎ由来の磁化変化を追跡できる。微小試料の測定も可能なため、研究期間内に測定した物質以外の物質にも応用できるため、今後超伝導揺らぎの研究の発展に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

    (3件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Superconducting fluctuations in FeSe investigated by precise torque magnetometry2019

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Hideyuki、Nabeshima Fuyuki、Ogawa Ryo、Ohmichi Eiji、Ohta Hitoshi、Maeda Atsutaka
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 99 号: 6

    • DOI

      10.1103/physrevb.99.060503

    • NAID

      120006952725

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ナノメンブレンを用いたテラヘルツ領域における 力検出電子スピン共鳴法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      高橋英幸
    • 学会等名
      2019年電子スピンサイエンス学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光干渉変位検出方式のカンチレバー磁化測定によるFeSeの超伝導揺らぎ磁化の評価2018

    • 著者名/発表者名
      高橋英幸, 大道英二, 太田仁, 小川亮, 鍋島冬樹, 前田京剛
    • 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

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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