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鉄系超伝導体の強い電子―格子相互作用の研究

研究課題

研究課題/領域番号 22540380
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅱ
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

李 哲虎  独立行政法人産業技術総合研究所, エネルギー技術研究部門, 主任研究員 (80358358)

研究期間 (年度) 2010 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2010年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード鉄系超伝導体 / 中性子散乱 / 単結晶作製 / 結晶構造解析
研究概要

本年度は中性子散乱実験に用いることのできる(Ba,K)Fe2As2の大型単結晶作製に成功した。K濃度を系統的に変える事ができ、組成が均一な単結晶を多数、安定的に作製できるようになった。これにより中性子非弾性散乱による素励起のホール濃度依存性の測定が可能となった。
Ba(Fe,Co)2As2の超音波実験では大きなソフトニングが観測されているが、そのCoドープ依存性を系統的に測定した。その結果、optimum dope領域付近で格子不安定性が消失することが明らかとなった。これは格子の量子臨界点に相当するものと考えられ、格子と超伝導の相関関係を強く示唆するものである。本実験結果を説明するため、軌道揺らぎという概念が導入され、軌道揺らぎによる超伝導発現というエキゾチックなメカニズムが実現している可能性が出てきた。
ペロブスカイト構造をはさんだ鉄系超伝導、(Ca3Al2O5-y)(Fe2Pn2)(Pn=As and P)の結晶構造解析を行った。その結果、As系ではやはり正四面体のときTcが最高となることがわかった。一方、P系では四面体性にTcは鈍感であり、As系とは違う振る舞いとなった。Fe-Pnボンド長が短くなったために、バンド幅が広がり四面体性に鈍感になったものと考えられる。
その他の鉄系超伝導体についても超伝導と結晶構造の相関関係を総括し、バンド角、ボンド長などのTcへの影響を明らかにした。

報告書

(2件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (21件)

  • [雑誌論文] Structural quantum criticality and superconductivity in iron-based2012

    • 著者名/発表者名
      M.Yoshizawa, et al
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn.

      巻: 81 号: 2 ページ: 24604-24604

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.024604

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship between crystal structure and superconductivity in iron-based superconductors2012

    • 著者名/発表者名
      C. H. Lee, A. Iyo, P. M. Shirage et al.
    • 雑誌名

      Solid State Communications

      巻: 152 号: 8 ページ: 644-648

    • DOI

      10.1016/j.ssc.2011.12.012

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anisotropic Energy Gaps of Iron-Based Superconductivity from Intraband Quasiparticle Interference in LiFeAs2012

    • 著者名/発表者名
      M.P.Allan, A.W.Rost, et al
    • 雑誌名

      Science

      巻: 336 号: 6081 ページ: 563-567

    • DOI

      10.1126/science.1218726

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Emergence of Superconductivity in "32522" Structure of (Ca_3Al_2O_<5-y>) (Fe_2Pn_2)(Pn=As and P)2011

    • 著者名/発表者名
      P.M.Shirage、伊豫彰, et al
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 133 号: 25 ページ: 9630-9633

    • DOI

      10.1021/ja110729m

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gap in KFe_2As_2 studied by small-angle neutron scattering observations of the magnetic vortex lattice2011

    • 著者名/発表者名
      H.Kawano-Furukawa, C.J.Bowell, et al
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B

      巻: 84 号: 2

    • DOI

      10.1103/physrevb.84.024507

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unprecedented anisotropic metallic state in undoped iron arsenide BaFe_2As2011

    • 著者名/発表者名
      M.Nakajima, T.Liang, S.Ishida, et al
    • 雑誌名

      Proc.Nat.Acad.Sciences

      巻: 108 号: 30 ページ: 12238-12242

    • DOI

      10.1073/pnas.1100102108

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Incommensurate spin fluctuations in hole-overdoped superconductor KFe2As22011

    • 著者名/発表者名
      C.H.Lee, et al.
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett.

      巻: 106

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single Crystal Growth and Characterization of the Iron-Based Superconductor KFe2As2 Synthesized by KAs Flux Method2010

    • 著者名/発表者名
      K.Kihou, et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn.

      巻: 79

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Neutron Scattering Study of Spin Fluctuations in Hole-Overdoped KFe2As22011

    • 著者名/発表者名
      C.H.Lee, K.Kihou, et al
    • 学会等名
      1st Asia-Oceania Conference on Neutron Scattering (1st AOCNS)
    • 発表場所
      エポカル(つくば市)(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 鉄ヒ素系超伝導体(Ba,K)Fe2As2の単結晶育成2011

    • 著者名/発表者名
      木方邦宏、齊藤拓, 他
    • 学会等名
      第41回結晶成長国内会議
    • 発表場所
      エポカル(つくば市)
    • 年月日
      2011-11-04
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] (Ba1-xKx)Fe2As2の単結晶育成と評価2011

    • 著者名/発表者名
      木方邦宏、齊藤拓, 他
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋期大会
    • 発表場所
      富山大学(富山県)
    • 年月日
      2011-09-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 鉄系超伝導体における結晶構造と超伝導の相関関係2011

    • 著者名/発表者名
      李哲虎
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学(富山県)(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Neutron Scattering Study of Spin Fluctuations in Hole-Overdoped KFe2As22011

    • 著者名/発表者名
      李哲虎、木方邦宏, 他
    • 学会等名
      SCES2011
    • 発表場所
      Cambridge(イギリス)
    • 年月日
      2011-08-31
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Single crystal growth and physical properties of Ba1-xKxFe2As22011

    • 著者名/発表者名
      木方邦宏、齊藤拓, 他
    • 学会等名
      26th International Conference on Low Temperature Physics (LT26)
    • 発表場所
      北京(中国)
    • 年月日
      2011-08-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Effect of crystal structure on physical properties of iron pnictides2011

    • 著者名/発表者名
      李哲虎、木方邦宏, 他
    • 学会等名
      Workshop on Nanostructured Materials for Clean Energy
    • 発表場所
      産総研(つくば市)
    • 年月日
      2011-08-11
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] LaFeAs01-yの高圧合成と熱電特性2011

    • 著者名/発表者名
      木方邦宏、李哲虎, 他
    • 学会等名
      第八回日本熱電学会学術講演会(TSJ2011)
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2011-08-08
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Neutron Scattering Study of Spin Fluctuations on Hole-Overdoped KFe2As22011

    • 著者名/発表者名
      李哲虎、木方邦宏, 他
    • 学会等名
      5th European Conference on Neutron Scattering
    • 発表場所
      プラハ(チェコ)
    • 年月日
      2011-07-18
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Relationship between crystal structure and superconductivity in Iron Pnictides2011

    • 著者名/発表者名
      李哲虎、木方邦宏, 他
    • 学会等名
      Sonderforschungsbereiche Kolloquium
    • 発表場所
      Cologne(ドイツ)(招待講演)
    • 年月日
      2011-06-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] (Ba1-xKx)Fe2As2の単結晶育成と評価12011

    • 著者名/発表者名
      木方邦宏, 他
    • 学会等名
      日本物理学会 第66回年次大会
    • 発表場所
      新潟市
    • 年月日
      2011-03-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] (Ba1-xKx)Fe2As2の単結晶育成と評価22011

    • 著者名/発表者名
      齊藤拓, 他
    • 学会等名
      日本物理学会 第66回年次大会
    • 発表場所
      新潟市
    • 年月日
      2011-03-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 鉄系超伝導体における結晶構造と超伝導の相関関係2011

    • 著者名/発表者名
      李哲虎, 他
    • 学会等名
      日本物理学会 第66回年次大会
    • 発表場所
      新潟市
    • 年月日
      2011-03-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Neutron Scattering Study of Spin Fluctuations on Hole-Overdoped KFe2As22011

    • 著者名/発表者名
      李哲虎, 他
    • 学会等名
      APS march meeting 2011
    • 発表場所
      Dallas,米
    • 年月日
      2011-03-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 鉄系超伝導体における高圧実験の重要性2011

    • 著者名/発表者名
      李哲虎, 他
    • 学会等名
      J-PARC・MLFにおける中性子強磁場実験環境、高圧実験環境についての検討会
    • 発表場所
      東海村
    • 年月日
      2011-03-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Neutron Scattering Study of Spin Fluctuations on Hole-Overdoped KFe2As22011

    • 著者名/発表者名
      李哲虎, 他
    • 学会等名
      International Workshop on Novel Superconductors and Super Materials 2011
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2011-03-06
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 鉄ヒ素系化合物の単結晶育成と熱電特性2011

    • 著者名/発表者名
      木方邦宏, 他
    • 学会等名
      若手イブニング講演会
    • 発表場所
      室蘭工業大学
    • 年月日
      2011-01-21
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 中性子散乱による鉄系超伝導体の研究2010

    • 著者名/発表者名
      李哲虎, 他
    • 学会等名
      磁性材料・電池材料の構造解析分科会「磁性研究会」
    • 発表場所
      東海村
    • 年月日
      2010-12-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ホールオーバードープ超伝導体KFe2As2のスピン揺動2010

    • 著者名/発表者名
      李哲虎, 他
    • 学会等名
      日本中性子科学会第10回年会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2010-12-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ホールドープ系(Ba,K)Fe2As2のスピン揺動2010

    • 著者名/発表者名
      李哲虎, 他
    • 学会等名
      J-PARC/MLF BL01+BL14研究会
    • 発表場所
      東海村
    • 年月日
      2010-10-29
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 中性子散乱によるKFe2As2のスピン揺動2010

    • 著者名/発表者名
      李哲虎, 他
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学中百舌鳥キャンパス
    • 年月日
      2010-09-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2020-05-15  

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