鉄系超伝導体における一次元電荷秩序と超伝導秩序の相関の微視的解明

• 研究課題/領域番号: 24740242
• 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: 独立行政法人理化学研究所 (2014); 東京理科大学 (2012-2013)
• 研究代表者: 町田 理 独立行政法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 特別研究員 (60570695)
• 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: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 鉄系超伝導 / 軌道秩序 / 反強磁性秩序 / 走査型トンネル分光 / 鉄系超伝導体 / 軌道自由度 / スピン自由度 / 走査型トンネル分光法 / 国際情報交換

研究成果の概要

本研究では，電荷，スピン，軌道自由度が絡み合う鉄系超伝導体において，この系の電子物性を支配する機構の解明を目的として，Fe1+dTe1-xSexにおいてSTM測定を行いその電子状態を微視的に調べた．その結果，母相ではEF近傍の状態密度が実空間で，反強磁性秩序のスピン反並行方向沿って一次元状に変調していることと，過剰鉄近傍における電子状態の対称性が背後にある反強磁性秩序の対称性と合致することも見出した．これらの結果は、各鉄サイトにおける強いフント結合を考慮した電子ホッピングモデルでうまく説明ができ，この系の電子物性が鉄サイトでのフント結合の強さで特徴付けられるという結論を導き出すことができた．

研究成果

• [雑誌論文] 1. Visualizing the effect of structural supermodulation on electronic structure of IrTe2 by scanning tunneling spectroscopy. (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Machida, Y. Fujisawa, K. Igarashi, A. Kaneko, S. Ooi, T. Mochiku, M. Tachiki, K. Komori, K. Hirata, H. Sakata
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 88 号: 24 ページ: 245125-245125
  • DOI: 10.1103/physrevb.88.245125
  • 査読あり
• [雑誌論文] 5. Effect of excess Fe on magnetic properties and crystallographic phases in Fe1+dTe (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Machida, D. Morohoshi, K. Takimoto, H. Nakamura, H. Takeya, T. Mochiku, S. Ooi, Y. Mizuguchi, Y. Takano, K. Hirata, H. Sakata
  • 雑誌名: Physica C 巻: 484 ページ: 19-21
  • DOI: 10.1016/j.physc.2012.03.032
  • 査読あり
• [雑誌論文] 3. Observation of an isosceles triangular electronic structure around the excess iron atoms in Fe1+dTe (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Machida, K. Kogure, T. Kato, H. Nakamura, H. Takeya, T. Mochiku, S. Ooi, Y. Mizuguchi, Y. Takano, K. Hirata, H. Sakata
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 87 号: 21 ページ: 214508-214508
  • DOI: 10.1103/physrevb.87.214508
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unidirectional Electronic Structure in the Parent State of Iron-Chalcogenide Superconductor Fe1+delta Te (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Machida
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 81 号: 7 ページ: 74714-74714
  • DOI: 10.1143/jpsj.81.074714
  • 査読あり
• [学会発表] 鉄カルコゲナイド超伝導体母物質FeTeにおける結晶構造と電気抵抗の異方性の相関 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中島多朗，町田理，諸星大樹，刈谷弘法，山崎裕一，中尾裕則，竹屋浩幸，茂筑高士，大井修一，水口佳一，高野義彦，平田和人，坂田英明，満田節生
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 神奈川県
• [学会発表] STM/STSによるIrTe2のPt置換効果の測定II (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤澤唯太，町田理，五十嵐圭，大井修一，茂筑高士，立木実，小森和範，平田和人，坂田英明
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 神奈川県
• [学会発表] Local effect of the excess Fe in Fe1+dTe probed by STM and STS (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Machida, A. Kaneko, H. Kariya, D. Morohoshi, H. Nakamura, H. Takeya, T. Mochiku, S. Ooi, Y. Mizuguchi, Y. Takano, K. Hirata, and H. Sakata
  • 学会等名: Spectroscopy of novel superconductors 2013 (SNS2013)
  • 発表場所: California, USA
• [学会発表] 鉄カルコゲナイド超伝導体の母物質における面内電気抵抗の一軸圧効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 諸星大樹，刈谷弘法，町田理，中島多朗，竹屋浩幸，茂筑高士，大井修一，水口佳一，高野義彦，平田和人，満田節生，坂田英明，山崎裕一，中尾裕則
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 徳島県
• [学会発表] STM/STSによるIrTe2のPt置換効果の測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤澤唯太，町田理，五十嵐圭，中村浩士，金子晃大，大井修一，茂筑高士，立木実，小森和範，平田和人，坂田英明
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 徳島県
• [学会発表] IrTe2の単結晶育成とその評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤澤唯太，町田理，五十嵐圭，大井修一，茂筑高士，立木実，小森和範，平田和人，坂田英明
  • 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] IrTe2における走査トンネル分光 (2013)
  • 著者名/発表者名: 町田理，藤澤唯太，五十嵐圭，大井修一，茂筑高士，立木実，小森和範，平田和人，坂田英明
  • 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] Fe1+dTe における過剰鉄近傍の分光イメージング測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 町田 理，中村 浩士，竹屋 浩幸，茂筑 高士，大井 修一，水口 佳一，高野 義彦，平田 和人，坂田 英明
  • 学会等名: 京都大学基礎物理学研究所研究会「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
• [学会発表] Electronic structure in Fe1+dTe probed by scanning tunneling spectroscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Machida, H. Nakamura, H. Takeya, T. Mochiku, S. Ooi, Y. Mizuguchi, Y. Takano, K. Hirata, and H. Sakata
  • 学会等名: 8th International Conference on Stripes and High Tc Superconductivity STRIPES 12
  • 発表場所: イタリア，シチリア島
  • 招待講演
• [学会発表] Local effect of the excess Fe atom in Fe1+dTe probed by scanning tunneling microscopy and spectroscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Machida, H. Nakamura, D. Morohoshi, H. Kariya, H. Kaneko, H. Takeya, T. Mochiku, S. Ooi, Y. Mizuguchi, Y. Takano, K. Hirata, H. Sakata
  • 学会等名: International Conference of Materials & Mechanisms of Superconductivity
  • 発表場所: アメリカ，ワシントンDC