鉄系圧力誘起超伝導体の高圧力下量子振動測定と４ＧＰａ級小型圧力発生装置の開発

• 研究課題/領域番号: 23740279
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 東京工業大学 (2012-2013); 独立行政法人物質・材料研究機構 (2011)
• 研究代表者: 栗田 伸之 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (80566737)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2011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 / 圧力誘起超伝導 / 量子振動 / 輸送特性

研究概要

鉄系圧力誘起超伝導体EuFe2As2を対象とし、輸送特性及び量子振動効果の高圧力下研究を行った。電気抵抗率、ホール効果、及び上部臨界磁場の詳細な解析により、EuFe2As2では磁気及び構造相転移が消失する臨界圧力Pcにおいて有効質量が発散しないことが明らかになった。一方Pc以上の圧力領域において、散乱率が温度に比例する振る舞いが見られた。磁場印加によりフェルミ液体的振る舞いへと変化することから、Pc近傍での異常散乱の起源はスピン揺らぎであると考えられる。更に高圧力下シュブニコフ・ドハース振動（SdH）測定を行い、SdH振動数及び有効質量の圧力依存性を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Pressure induced superconductivity in EuFe_2As_2 without a quantum critical point : Magnetotransport and upper critical field measurements under high pressure (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Kurita, M. Kimata, K. Kodama, A. Harada, M. Tomita, H. S. Suzuki, T. Matsumoto, K. Murata, S. Uji, T. Terashima
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 88 ページ: 224510-224510
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fermi surface in KFe_2As_2 determined via de Haas-van Alphen oscillation measurements (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Terashima, N. Kurita, M. Kimata, M. Tomita, S. Tsuchiya, M. Imai, A. Sato, K. Kihou, C.-H. Lee, H. Kito, H. Eisaki, A. Iyo, T. Saito, H. Fukazawa, Y. Kohori, H. Harima, S. Uji
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 87 ページ: 224512-224512
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pressure induced superconductivity in EuFe2As2 without a quantum critical point: Magnetotransport and upper critical field measurements under high pressure (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Kurita, M. Kimata, K. Kodama, A. Harada, M. Tomita, H. S. Suzuki, T. Matsumoto, K. Murata, S. Uji, T. Terashima
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 88 号: 22
  • DOI: 10.1103/physrevb.88.224510
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fermi surface in KFe2As2 determined via de Haas–van Alphen oscillation measurements (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Terashima
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 87 号: 22
  • DOI: 10.1103/physrevb.87.224512
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluctuating Superconductivity in the Strongly Correlated Organic Superconductor κ-(BEDT-TTF)_2Cu[N(CN)_2]Br (2013)
  • 著者名/発表者名: S . Tsuchiya, J. Yamada, T. Terashima, N. Kurita, K. Kodama, K. Sugii, and S. Uji
  • 雑誌名: J. Phys.Soc. Jpn. 巻: 82 号: 6 ページ: 64711-64711
  • DOI: 10.7566/jpsj.82.064711
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kosterlitz-Thouless-type transition in a charge ordered state of the layered organic conductorα-(BEDT-TTF)_2I_3, S. Uji (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Uji, K. Kodama, K. Sugii, Y. Takahide, T. Terashima, N. Kurita, S. Tsuchiya, M. Kohno, M. Kimata, K. Yamamoto, and K. Yakushi
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 110 号: 19 ページ: 196602-196602
  • DOI: 10.1103/physrevlett.110.196602
  • 査読あり
• [雑誌論文] Orbital Effect on FFLO Phase and Energy Dissipation due to Vortex Dynamics in Magnetic-Field-Induced Superconductor λ-(BETS)_2FeCl_4 (2013)
  • 著者名/発表者名: S . Uji, K. Kodama, K.Sugii, T. Terashima, T. Yamaguchi, N. Kurita, S. Tsuchiya, M. Kimata, T. Konoike, A. Kobayashi, B. Zhou, H. Kobayashi
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 82 号: 3 ページ: 34715-34715
  • DOI: 10.7566/jpsj.82.034715
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum oscillations in iron-based superconductors: BaFe2As2 vs. KFe2As2 (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Terashima, N. Kurita, M. Kimata, M. Tomita, S. Tsuchiya, H. Satsukawa, A. Harada, K. Hazama, M. Imai, A. Sato, S. Uji, K. Kihou, C.-H. Lee, H. Kito, Y. Tomioka, T. Ito, A. Iyo, H. Eisaki, T. Liang, M. Nakajima, S. Ishida, S. Uchida, T. Saito, H. Fukazawa, Y. Kohori, H. Harima
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 449 ページ: 012022-012022
  • DOI: 10.1088/1742-6596/449/1/012022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cyclotron Resonance in Fe-based Superconductor KFe2As2 (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Kimata, T. Terashima, N. Kurita, H. Satsukawa, A. Harada, K. Kodama, K. Takehara, Y. Imanaka, T. Takamasu, K. Kihou, C.-H. Lee, H. Kito, H. Eisaki, A. Iyo, H. Fukazawa, Y. Kohori, H. Harima, S. Uji
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 400 号: 2 ページ: 022054-022054
  • DOI: 10.1088/1742-6596/400/2/022054
  • 査読あり
• [雑誌論文] Large and homogeneous mass enhancement in the rattling-induced superconductor KOs_2O_6 (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Terashima, N. Kurita, A. Kiswandhi, E.-S. Choi, J. S. Brooks, K. Sato, J. Yamaura, Z. Hiroi, H. Harima, S. Uji
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 85
  • 査読あり
• [雑誌論文] Upper critical field of the stoichiometric Fe-based superconductor LiFeAs (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Kurita, K. Kitagawa, K. Matsubayashi, A. Kismarahardja, E.-S. Choi, J. S. Brooks, Y. Uwatoko, S. Uji, T. Terashima
  • 雑誌名: J. Phys. : Conf. Ser 巻: 391 ページ: 12133-12133
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Pressure and Magnetic Field on the Pressure-Induced Superconductivity in EuFe_2As_2 (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Kurita, M. Kimata, K. Kodama, H. Satsukawa, A. Harada, H. S. Suzuki, T. Matsumoto, K. Murata, S. Uji, T. Terashima
  • 雑誌名: J. Phys. : Conf. Ser 巻: 391 ページ: 12132-12132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Pressure and Magnetic Field on the Pressure-Induced Superconductivity in EuFe2As2 (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Kurita, M. Kimata, K. Kodama, H. Satsukawa, A. Harada, H. S. Suzuki, T. Matsumoto, K. Murata, S. Uji, T. Terashima
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 391 ページ: 012132-012132
  • DOI: 10.1088/1742-6596/391/1/012132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Upper Critical Field of the Stoichiometric Fe-based Superconductor LiFeAs (2012)
  • 著者名/発表者名: N Kurita, K Kitagawa, K Matsubayashi, A Kismarahardja, E S Choi, J S Brooks, Y Uwatoko, S Uji and T Terashima
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 391 ページ: 012133-012133
  • DOI: 10.1088/1742-6596/391/1/012133
  • 査読あり
• [雑誌論文] Delocalization of the f electron in CexLa1－xRu2Si2 - the de Haas-van Alphen effect measurement (2012)
  • 著者名/発表者名: Y Matsumoto, N Kimura, T Komatsubara, H Aoki, N Kurita, T Terashima and S Uji
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 391 ページ: 012042-012042
  • DOI: 10.1088/1742-6596/391/1/012042
  • 査読あり
• [雑誌論文] Large and homogeneous mass enhancement in the rattling-induced superconductor KOs2O6 (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Terashima, N. Kurita, A. Kiswandhi, E.-S. Choi, J. S. Brooks, K. Sato, J. Yamaura, Z. Hiroi, H. Harima, S. Uji
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 85 号: 18 ページ: 180503-180503
  • DOI: 10.1103/physrevb.85.180503
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Torque Studies on FFLO Phase in Magnetic-Field-Induced Organic Superconductor λ-(BETS)2FeCl4 (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Uji, K. Kodama, K. Sugii, T. Terashima, Y. Takahide, N. Kurita, S. Tsuchiya, M. Kimata, A. Kobayashi, B. Zhou, H. Kobayashi
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 85 号: 17 ページ: 174530-174530
  • DOI: 10.1103/physrevb.85.174530
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluctuating superconductivity in the strongly correlated two-dimensional organic superconductor k-(BEDT-TTF)2Cu(NCS)2 in an in-plane magnetic field (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Tsuchiya et al.
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 85 号: 22
  • DOI: 10.1103/physrevb.85.220506
  • 査読あり
• [雑誌論文] Complete Fermi surface in BaFe_2As_2 observed via quantum oscillation measurements on detwinned single crystals (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Terashima, N. Kurita, M. Tomita, K. Kihou, C.-H. Lee, Y. Tomioka, T. Ito, A. Iyo, H. Eisaki, T. Liang, M. Nakajima, S. Ishida, S. Uchida, H. Harima, S. Uji
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 巻: 107 ページ: 176402-176402
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cyclotron resonance and mass enhancement by electron correlation in KFe_2As_2 (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Kimata, T. Terashima, N. Kurita, H. Satsukawa, A. Harada, K. Kodama, K. Takehara, Y. Imanaka, T. Takamasu, K. Kihou, C.-H. Lee, H. Kito, H. Eisaki, A. Iyo, H. Fukazawa, Y. Kohori, H. Harima, S. Uji
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 巻: 107 ページ: 166402-166402
  • 査読あり
• [雑誌論文] Complete Fermi surface in BaFe2As2 observed via quantum oscillation measurements on detwinned single crystals (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Terashima, N. Kurita, M. Tomita, K. Kihou, C.-H. Lee, Y. Tomioka, T. Ito, A. Iyo, H. Eisaki, T. Liang, M. Nakajima, S. Ishida, S. Uchida, H. Harima, S. Uji
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 107
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cyclotron resonance and mass enhancement by electron correlation in KFe2As2 (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Kimata, T. Terashima, N. Kurita, 他15名
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 107
  • 査読あり
• [学会発表] 圧力誘起超伝導体EuFe_2As_2の上部臨界磁場の圧力効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 栗田伸之,土屋聡,杉井かおり,鈴木博之,松本武彦,村田恵三,播磨尚朝,宇治進也,寺嶋太一
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2013-09-25
• [学会発表] Shubnikov-de Haas oscillations in EuFe_2As_2 (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Kurita, S. Tsuchiya, K. Sugii, H. S. Suzuki, T. Matsumoto, K. Murata, H. Harima, S. Uji, T. Terashima
  • 学会等名: The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2013-08-05
• [学会発表] Shubnikov-de Haas effect in EuFe_2As_2 : A parent compound of iron-based superconductors (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Kurita, S. Tsuchiya, K. Sugii, H. S. Suzuki, T. Matsumoto, K. Murata, H. Harima, S. Uji, T. Terashima
  • 学会等名: The 12th Asia Pacific Physics Conference
  • 発表場所: Chiba, Japan
  • 年月日: 2013-07-14
• [学会発表] 圧力誘起超伝導体EuFe_2As_2の高圧力下量子振動測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 栗田伸之,土屋聡,杉井かおり,鈴木博之,松本武彦,村田恵三,播磨尚朝,宇治進也,寺嶋太一
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] Shubnikov-de Haas oscillations in EuFe2As2 (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Kurita, S. Tsuchiya, K. Sugii, H. S. Suzuki, T. Matsumoto, K. Murata, H. Harima, S. Uji, T. Terashima
  • 学会等名: The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2013)
  • 発表場所: 東京大学（東京都文京区）
• [学会発表] Shubnikov-de Haas effect in EuFe2As2: A parent compound of iron-based superconductors (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Kurita, S. Tsuchiya, K. Sugii, H. S. Suzuki, T. Matsumoto, K. Murata, H. Harima, S. Uji, T. Terashima
  • 学会等名: The 12th Asia Pacific Physics Conference (APPC12)
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県千葉市）
• [学会発表] 圧力誘起超伝導体EuFe2As2の上部臨界磁場の圧力効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 栗田伸之，土屋聡，杉井かおり，鈴木博之，松本武彦，村田恵三，播磨尚朝，宇治進也，寺嶋太一
  • 学会等名: 日本物理学会（2013年秋季大会）
  • 発表場所: 徳島大学（徳島県徳島市）
• [学会発表] 圧力誘起超伝導体EuFe2As2の高圧力下量子振動測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 栗田伸之，他8名
  • 学会等名: 日本物理学会（第68回年次大会）
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] dHvA測定で見たラットリング超伝導体KOs2O6の巨大電子格子相互作用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 寺嶋太一，栗田伸之，他9名
  • 学会等名: 日本物理学会（第68回年次大会）
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] 圧力誘起超伝導体EuFe2As2 のシュブニコフ・ドハース振動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 栗田伸之,土屋聡,杉井かおり,鈴木博之,松本武彦,村田恵三,播磨尚朝,宇治進也,寺嶋太一
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] EuFe_2As_2の圧力誘起超伝導と電子状態 I (2012)
  • 著者名/発表者名: 栗田伸之,寺嶋太一,木俣基,小玉恒太,原田淳之,冨田恵生,鈴木博之,松本武彦,村田恵三,宇治進也
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] EuFe2As2の圧力誘起超伝導と電子状態 I (2012)
  • 著者名/発表者名: 栗田伸之，他９名
  • 学会等名: 日本物理学会 第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] EuFe2As2の圧力誘起超伝導と電子状態 II (2012)
  • 著者名/発表者名: 寺嶋太一，栗田伸之，他８名
  • 学会等名: 日本物理学会 第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] 圧力誘起超伝導体EuFe2As2のシュブニコフ・ドハース振動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 栗田伸之，他8名
  • 学会等名: 日本物理学会（秋季大会）
  • 発表場所: 横浜国立大学
• [学会発表] KFe2As2のフェルミ面再訪 (2012)
  • 著者名/発表者名: 寺嶋太一，栗田伸之，他15名
  • 学会等名: 日本物理学会（秋季大会）
  • 発表場所: 横浜国立大学
• [学会発表] Quantum oscillations in iron-based superconductors (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Terashima, N. Kurita，他24名
  • 学会等名: 26th International Conference on Low Temperature Physics
  • 発表場所: Beijing, China
  • 招待講演
• [学会発表] BaFe2As2のフェルミ面 (2011)
  • 著者名/発表者名: 寺嶋太一，栗田伸之，他１３名
  • 学会等名: 日本物理学会 ２０１１年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] 鉄系超伝導体LiFeAs の上部臨界磁場 (2011)
  • 著者名/発表者名: 栗田伸之, 北川健太郎, 松林和幸, A. Kismarahardja, E.-S. Choi, J. S. Brooks, 上床美也, 宇治進也, 寺嶋太一
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Upper critical field and de Haas-van Alphen oscillations in pressure-induced superconductor EuFe_2As_2 (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Kurita, M. Kimata, K. Kodama, A. Harada, M. Tomita, H. S. Suzuki, T. Matsumoto, K. Murata, S. Uji, T. Terashima
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
  • 発表場所: Cambridge, UK
  • 年月日: 2011-08-29
• [学会発表] Upper critical field of the stoichiometric iron-based superconductor LiFeAs (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Kurita, K. Kitagawa, K. Matsubayashi, A. Kismarahardja, E.-S. Choi, J. S. Brooks, Y. Uwatoko, S. Uji, T. Terashima
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
  • 発表場所: Cambridge, UK
  • 年月日: 2011-08-29