研究課題
若手研究(スタートアップ)
強相関電子系における圧力下での超伝導と磁性の共存の可能性について、詳細な圧力相図に基づいた研究を行うため、低温での連続可変静水圧下における比熱測定システムの開発を行った。これと平行して将来的な圧力下比熱測定を主眼とした、最近高い超伝導転移温度を実現し圧力下において磁性との共存が期待されることで注目されている鉄砒素系超伝導体の熱伝導率測定を行った。対象とした物質はCo元素をドープすることで反強磁性相が抑制され超伝導が発現するBa(Fe_<1-x>Co_x)_2As_2である。測定の結果、超伝導状態において準粒子の平均自由行程が著しく増大することから、常伝導状態において反強磁性揺らぎなどによる非弾性散乱の存在を示唆する結果を得た。また、熱ホール伝導率と熱伝導率の結果を組み合わせることで得られる非局在準粒子の磁場依存性は超伝導ギャップにノードが存在する場合の低磁場における強い磁場依存性とは対照的なフルギャップ超伝導体と類似した弱い磁場依存性を示すことを明らかにした。一方、希釈冷凍機を用いた極低温領域までの熱伝導率測定から通常はノードをもつ超伝導体において観測される、温度に比例した残留項の存在を見出した。この残留項の起源として、ギャップの符合反転を伴うフルギャップの拡張型s波対称性におけるドープされたCo元素による非磁性不純物誘起の残留状態密度が考えられる。また、これらの結果は理論的予測とも良く一致する。上記の成果は日本物理学会において発表を行った。
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