核磁気共鳴法を用いたネプツニウム化合物超伝導体における特異な超伝導混合状態の研究

• 研究課題/領域番号: 21740273
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 独立行政法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 中堂 博之 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 任期付研究員 (30455282)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2009年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 核磁気共鳴 / 交差緩和 / 重い電子超伝導体 / アクチノイド化合物 / 超伝導混合状態 / ネプツニウム化合物 / 超伝導

研究概要

重い電子系超伝導体NpPd_5Al_2においてA^^<27> l NMRの核スピン格子緩和時間1/T^^<27>_1の測定を0.7-11Tの磁場下で行った。1/T^^<27>_1は3T以下の磁場において強い磁場依存性を示し、この振る舞いはN^^<237> p-A^^<-27> l間の交差緩和を起源とすることがわかった。交差緩和の解析から、N^^<237> pの緩和時間1/^<237>τを5f電子系において初めて見積もることができた。1/^<237>τは6×10^7 s^<-1>程度であり、ほとんど温度依存性を示さないことがわかった。この緩和時間の値はNMRの時間分解能以下であるため、常伝導状態においてはN^^<237> p NMRの直接観測は難しいと考えられる。超伝導状態において1K程度であれば観測は可能であると予想できる。

研究成果

• [雑誌論文] Observation of P^^<239> u Nuclear Magnetic Resonance (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Yasuoka, G. Koutroulakis, H. Chudo, S. Richmond, D. K. Veirs, A. I. Smith, E. D. Bauer, J. D. Thompson, G. D. Jarvinen, D. L. Clark
  • 雑誌名: Science 巻: Vol.336 号: 6083 ページ: 901-904
  • DOI: 10.1126/science.1220801
  • 査読あり
• [雑誌論文] ^<237>Np nuclear relaxation rate in heavy fermion superconductor NpPd_5Al_2 (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Chudo, Y.Tokunaga, et al
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 巻: 84 号: 9 ページ: 94-402
  • DOI: 10.1103/physrevb.84.094402
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisotropic Spin Fluctuations in Heavy-Fermion Superconductor NpPd_5Al_2 (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Chudo, H. Sakai, Y. Tokunaga, S. Kambe, D. Aoki, Y. Homma, Y. Haga, T. D. Matsuda, Y. nuki, H. Yasuoka
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: Vol.79
  • 査読あり
• [雑誌論文] P^<105> dNQR Study on NpPd_5Al_2 and CePd_5Al_2 (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Chudo, H. Sakai, Y. Tokunaga, S. Kambe, D. Aoki, Y. Haga, T. D. Matsuda, Y. Homma, Y. Nakano, F. Honda, R. Settai, Y. nuki, H. Yasuoka
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: Vol.200 号: 1 ページ: 012020-012020
  • DOI: 10.1088/1742-6596/200/1/012020
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisotropic Spin Fluctuations in Heavy-Fermion Superconductor NpPd_5Al_2 (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Chudo et al.
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 79
  • 査読あり
• [雑誌論文] ^<105>Pd NQR Study on NpPd_5Al_2 and CePd_5Al_2 (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Chudo et al.
  • 雑誌名: J.Phys.:Conf.Ser. 200
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evidence for Appearance of an Internal Field in the Ordered State of CeRu_2Al_<10> by μ^+SR (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Kambe et al.
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 79
  • 査読あり
• [雑誌論文] One-Component Description of Magnetic Excitations in the Heavy-Fermion Compound CeIrIn_5 (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Kambe et al.
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 81 ページ: 140405-140405
  • 査読あり
• [雑誌論文] ^<17>O NMR Study in(Pu_<0.91>Am_<0.09>)O_2 (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Tokunaga et al.
  • 雑誌名: J.Nucl.Mate. 396 ページ: 107-111
  • 査読あり
• [雑誌論文] NMR Evidence for the 8.5K Phase Transition in Americium Dioxide (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Tokunaga et al.
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 79
  • 査読あり
• [学会発表] Np^^<273> Nuclear Relaxation rate in Heavy Fermion Superconductor NpPd_5Al_2 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中堂博之
  • 学会等名: 新学術領域研究「重い電子系の形成と秩序化」第三回研究会
  • 発表場所: 千葉県
  • 年月日: 2011-06-24
• [学会発表] ^<237>Np nuclear relaxation rate in heavy fermion superconductor NpPd_5Al_2 (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Chudo
  • 学会等名: 重い電子系の形成と秩序化第3回研究会
  • 発表場所: 東大物性研究所
  • 年月日: 2011-06-24
• [学会発表] NpPd_5Al_2におけるスピン揺らぎの異方性と超伝導 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中堂博之
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] NpPd_5Al_2におけるスピン揺らぎの異方性と超伝導 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中堂博之
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] ネプツニウム化合物超伝導体NpPd_5Al_2の^<27>Al NMRによる研究VI (2010)
  • 著者名/発表者名: 中堂博之
  • 学会等名: 日本物理学会2010年第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] ネプツニウム化合物超伝導体NpPd_5Al_2の^<27>Al NMRによる研究V (2009)
  • 著者名/発表者名: 中堂博之
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] Anisotropic Spin Fluctuations in NpPd_5Al_2 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中堂博之
  • 学会等名: Novel Spin Paring(NSP '09)
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2009-09-14
• [学会発表] Anisotropic Spin Fluctuations in NpPd_5Al_2 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中堂博之
  • 学会等名: International Conference on Magnetism(ICM '09)
  • 発表場所: Karlsruhe, Germany
  • 年月日: 2009-07-30