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鉄系超伝導体における超伝導ギャップの位相構造の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24340089
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅱ
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

花栗 哲郎  独立行政法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, チームリーダー (40251326)

連携研究者 新高 誠司  独立行政法人理化学研究所, 無機電子複雑系研究チーム, 基幹研究所研究員 (60392057)
北川 健太郎  東京大学, 物性研究所, 特任研究員 (90567661)
笹川 崇男  東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 准教授 (30332597)
研究協力者 KIM KeeHoon  
綿重 達哉  
笠原 成  
芝内 孝禎  
松田 祐司  
WOFT Thomas  
MEINGAST Christoph  
V. LÖHNEYSEN Hilbert  
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
20,020千円 (直接経費: 15,400千円、間接経費: 4,620千円)
2014年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2013年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2012年度: 13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)
キーワード鉄系超伝導体 / 走査型トンネル顕微鏡 / 超伝導ギャップ / 準粒子干渉効果 / BCS-BECクロスオーバー / STM / 双晶 / STM/STS / 軌道秩序
研究成果の概要

分光イメージング走査型トンネル顕微鏡を用いて、鉄系超伝導体LiFeAsとFeSeの超伝導ギャップと電子状態を調べた。LiFeAsでは、いくつかの欠陥が超伝導ギャップ内に準粒子束縛状態を形成することを見出した。FeSeに関しては、双晶境界が時間反転対称性を破る特異な超伝導状態を誘起している可能性を指摘した。また、準粒子干渉効果からバンド分散を決定し、FeSeの有効Fermiエネルギーが10 meV以下と異常に小さく超伝導ギャップと同程度であり、BCS-BECクロスオーバー領域にあることを明らかにした。さらに、軌道秩序を反映すると考えられる強い面内異方性を準粒子干渉パターンに見出した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (16件) (うち招待講演 14件)

  • [雑誌論文] Field-Induced Superconducting Phase of FeSe in the BCS-BEC Crossover2014

    • 著者名/発表者名
      S. Kasahara, T. Watashige, T. Hanaguri, Y. Kohsaka, T. Yamashita, Y. Shimoyama, Y. Mizukami, R. Endo, H. Ikeda, K. Aoyama, T. Terashima, S. Uji, T. Wolf, H. v. Loehneysen, T. Shibauchi, Y. Matsuda
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      巻: 111 号: 46 ページ: 16309-16313

    • DOI

      10.1073/pnas.1413477111

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 分光イメージング走査型トンネル顕微鏡による電子状態評価2014

    • 著者名/発表者名
      花栗哲郎
    • 雑誌名

      固体物理

      巻: 49 ページ: 17-26

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Superconductivity in an electron band just above the Fermi level: possible route to BCS-BEC superconductivity2014

    • 著者名/発表者名
      K. Okazaki, Y. Ito, Y. Ota, Y. Kotani, T. Shimojima,T. Kiss, S. Watanabe, C.-T. Chen, S. Niitaka, T. Hanaguri, H. Takagi, A. Chainani,S. Shin
    • 雑誌名

      Scientific Reports.

      巻: 4 号: 1 ページ: 4109-4109

    • DOI

      10.1038/srep04109

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evidence for a cos(4φ)Modulation of the Superconducting Energy Gap of Optimally Doped FeTe0.6Se0.4 Single Crystals Using Laser Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy2012

    • 著者名/発表者名
      K. Okazaki
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 109 号: 23 ページ: 237011-237011

    • DOI

      10.1103/physrevlett.109.237011

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scanning tunneling microscopy/spectroscopy of vortices in LiFeAs2012

    • 著者名/発表者名
      T. Hanaguri, K. Kitagawa, K. Matsubayashi, Y. Mazaki, Y. Uwatoko, and H. Takagi
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 85 号: 21 ページ: 214505-214505

    • DOI

      10.1103/physrevb.85.214505

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] FeSeの超伝導ギャップのFriedel振動2015

    • 著者名/発表者名
      花栗哲郎, 綿重達哉, 幸坂祐生, 岩谷克也, 町田理, 笠原成, 小林遼, 芝内孝禎, 松田祐司, A. Bohmer, T. Wolf, C. Meingast, H. v. Lohneysen
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Friedel oscillations of the superconducting gap in FeSe2015

    • 著者名/発表者名
      T. Hanaguri, T. Watashige, Y. Kohsaka, K. Iwaya, T. Machida, T. Shibauchi, R. Kobayashi, S. Kasahara, Y. Matsuda, A. Bohmer, T. Wolf, C. Meingast and H. v. Lohneysen
    • 学会等名
      American Physical Society March Meeting
    • 発表場所
      San Antonio, USA
    • 年月日
      2015-03-01 – 2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Superconducting gap and quasi-particle interference in FeSe2014

    • 著者名/発表者名
      T. Hanaguri, T. Watashige, Y. Kohsaka, K. Iwaya, Y. Fu, S. Kasahara, D. Watanabe, Y. Mizukami, T.Mikami, Y. Kawamoto, S. Kurata, T. Shibauchi, Y. Matsuda, A. Bohmer, T. Wolf, P. Adelmann, C. Meingast and H. v. Lohneysen
    • 学会等名
      27th International Symposium on Superconductivity
    • 発表場所
      船堀
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Superconducting gap and quasi-particle interference in FeSe2014

    • 著者名/発表者名
      T. Hanaguri
    • 学会等名
      International Symposium on Frontier of Superconductivity Research (IV), STM on Unconventional Superconductors
    • 発表場所
      北京, 中国
    • 年月日
      2014-10-23 – 2014-10-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] FeSe の準粒子干渉と超伝導ギャップ2014

    • 著者名/発表者名
      花栗哲郎
    • 学会等名
      基研研究会「多自由度電子状態と電子相関が生み出す新奇超伝導の物理」
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2014-10-21 – 2014-10-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Electronic states of FeSe studied by STM/STS2014

    • 著者名/発表者名
      T. Hanaguri, T. Watashige, Y. Kohsaka, K. Iwaya, T. Machida, S. Kasahara, D. Watanabe, Y. Mizukami, T. Mikami, Y. Kawamoto, S. Kurata, T. Shibauchi, Y. Matsuda, A. Bohmer, T. Wolf, P. Adelmann, C. Meingast and H. v. Lohneysen
    • 学会等名
      Research Frontier of Transition-metal Compounds Opened by Advanced Spectroscopies
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2014-09-30 – 2014-10-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spectroscopic-imaging scanning tunneling microscopyon FeSe single crystals2014

    • 著者名/発表者名
      T. Hanaguri, T. Watashige, Y. Kohsaka, K. Iwaya, Y. Fu, S. Kasahara, D. Watanabe, Y. Mizukami, T. Mikami, Y. Kawamoto, S. Kurata, T. Shibauchi, Y. Matsuda, A. Bohmer, T. Wolf, P. Adelmann, C. Meingast and H. v. Lohneysen
    • 学会等名
      The Beijing International Workshop (II) on Iron-Based Superconductors
    • 発表場所
      北京, 中国
    • 年月日
      2014-08-04 – 2014-08-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Superconducting Gap and Quasi-Particle Interference in FeSe2014

    • 著者名/発表者名
      T. Hanaguri, T. Watashige, Y. Kohsaka, K. Iwaya, Y. Fu, S. Kasahara, D. Watanabe, Y. Mizukami, T. Mikami, Y. Kawamoto, S. Kurata, T. Shibauchi, Y. Matsuda, A. Bohmer, T. Wolf, P. Adelmann, C. Meingast and H. v. Lohneysen
    • 学会等名
      The 4th International Conference of Superconductivity and Magnetism
    • 発表場所
      Antalya, Turkey
    • 年月日
      2014-04-27 – 2014-05-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Vortex and impurity electronic states in LiFeAs2013

    • 著者名/発表者名
      T. Hanaguri
    • 学会等名
      14th International Workshop on Vortex Matter in Superconductors
    • 発表場所
      Nanjing, China
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Defect states and superconducting gap in an iron-based superconductor2013

    • 著者名/発表者名
      T. Hanaguri, K. Kitagawa, K. Matsubayashi, Y. Uwatoko and H. Takagi
    • 学会等名
      Spectroscopy on Novel Superconductors (SNS2013)
    • 発表場所
      Berkeley, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] STM/STS studies of superconducting gap in unconventional superconductors2013

    • 著者名/発表者名
      T. Hanaguri
    • 学会等名
      Workshop "Scanning Probe Microscopy for the Study of Quantum Materials
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Electronic states of defects and vortices in an iron-based superconductor2013

    • 著者名/発表者名
      T. Hanaguri
    • 学会等名
      Superconductivity research advanced by new materials and spectroscopies
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Scanning probes studies of pnictides and pairing symmetry identification2013

    • 著者名/発表者名
      T. Hanaguri
    • 学会等名
      Superconductivity, the Second Century
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] STM/STSでみたFeSe の超伝導ギャップ2013

    • 著者名/発表者名
      花栗哲郎
    • 学会等名
      基研研究会「鉄系高温超伝導の物理」
    • 発表場所
      京都大学(京都市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Experimental trends in cuprates and pnictides: STM2012

    • 著者名/発表者名
      T. Hanaguri
    • 学会等名
      International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity (M2S 2012)
    • 発表場所
      Washington DC, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] STM/STSでみたLiFeAsの磁束状態2012

    • 著者名/発表者名
      花栗哲郎
    • 学会等名
      基研研究会「鉄系高温超伝導の物理~スピン・軌道・格子~」
    • 発表場所
      京都大学(京都市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2020-05-15  

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