| 研究課題/領域番号 |
20K03838
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
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| 研究機関 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
住山 昭彦 兵庫県立大学, 理学研究科, 教授 (30226609)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 非従来型超伝導 / 反強磁性 / 直流磁化 / ジョセフソン効果 / 重い電子系超伝導体 / 磁場侵入長 / 自発磁化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
超伝導とは競合関係にある磁性が共存する超伝導体では、非従来型超伝導が生じている可能性が高い。特に、圧力印加により共存していた反強磁性が消滅するUPt3、CePt3Si、CeIrSi3等の物質では、圧力をパラメータとして、磁性と非従来型超伝導の関係を明らかにできると期待される。本研究では、圧力下でこれらの物質の直流磁化とジョセフソン効果の測定を行い、両者の結果を相互補完することにより、磁場侵入長の導出と自発磁化の検証を行う。磁場侵入長から得られるエネルギーギャップのノード構造と超伝導電子密度、自発磁化で検証される時間反転対称性の破れにより、非従来型超伝導の秩序変数の情報を得ることを目指す。
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| 研究成果の概要 |
反強磁性と超伝導が共存するCePt3Siについて、超伝導転移の際に出現する自発磁化は、圧力印加により反強磁性が消失しても出現することが観測され、反強磁性が原因ではないことが確認できた。また、ジョセフソン効果の磁場依存性の異常が、接合面積を小さくすると現れないことが観測されたが、この結果は自発磁化が表面、双晶界面等で局所的に発生していることと矛盾しない。
一方、重い電子系超伝導体UPt3について、c軸に垂直な面内の磁場侵入長を圧力下で測定した結果、常に低温で温度に比例した温度変化が観測されるが、反強磁性が消失する臨界圧力以上ではその温度係数が増大し、超伝導相の変化が示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
最近多数発見されている、非従来型超伝導を示す物質群の超伝導の特異性を研究するための様々な手段のうち、磁場侵入長、ジョセフソン効果、自発磁化の測定を圧力下で行う技術を確立することができた。その応用として、通常は超伝導と磁性は競合するにもかかわらず、反強磁性と共存している非従来型超伝導体(CePt3Si, UPt3)について、圧力を印加して反強磁性を消失させることで、非従来型超伝導に対する磁性の影響についての知見が得られた。
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