| 研究課題/領域番号 |
19H00649
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分13:物性物理学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
芝内 孝禎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
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| 研究分担者 |
水上 雄太 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助教 (80734095)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
46,540千円 (直接経費: 35,800千円、間接経費: 10,740千円)
2021年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2020年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2019年度: 28,210千円 (直接経費: 21,700千円、間接経費: 6,510千円)
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| キーワード | 超伝導 / 電子構造 / ボーズ凝縮 / 電子ネマティック / 量子臨界点 / ボゴリューボフ準粒子 / 時間反転対称性 / マルチバンド / ネマティシティ / 弾性抵抗 / 上部臨界磁場 / 鉄系超伝導 / ギャップ構造 / 比熱 / 磁気トルク / 超伝導ギャップ / 磁場侵入長 / ミューオンスピン緩和 / 熱力学測定 / トンネル分光 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
BCS-BECクロスオーバーとは、電子が対を組んで超伝導になるときの電子対の引力の強さを変えた場合、転移温度がどのように変化するかなどを記述する、対状態の統一的理解に向けた物理的な枠組みである。今までは冷却原子系での研究が主流であったが、本研究では固体である鉄系超伝導体についてBCS-BECクロスオーバーの研究を行い、特に複数のバンドからなる電子構造を持つ場合の効果について調べ、転移温度の上限に関する新しい知見を得る。
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| 研究成果の概要 |
FeSe系超伝導体の系統的な測定から、マルチバンド電子構造がBCS-BECクロスオーバーに与える影響を明らかにした。Seサイトを等電荷のSで置換することにより、電子ネマティック秩序が抑制され、秩序消失に伴い、よりBEC的な超伝導状態が実現することを実験的に解明した。この結果は、シングルバンドで期待される超伝導ギャップとフェルミエネルギーの比の大小では説明できず、マルチバンド超伝導ではそれ以外の重要なパラメータが存在することを示唆している。特に、バンド間相互作用とバンド内相互作用の比という新しい視点がBCS-BECクロスオーバーの物理において重要であることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、今まで主に冷却原子系などに限られていたBCS-BECクロスオーバーの研究をより高い温度で実験可能な固体結晶の電子系において実現したものであり、さらに今まで全く考慮されていなかったマルチバンド電子構造の影響を初めて明らかにした点で学術的意義が高く、マルチバンドの電子状態におけるBCS-BECクロスオーバーという新しい研究領域の創出につながるものであると考えられる。特に、本研究により、今まで主に重要と考えられていた超伝導ギャップとフェルミエネルギーの比以外のパラメータの重要性を明らかにしたことで、超伝導のクロスオーバー相図や転移温度の上限に関する新しい指針を提示するものである。
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