ｄ電子系強結合・多バンド超伝導体のフェルミオロジーと超伝導相図

• 研究課題/領域番号: 26400373
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 国立研究開発法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 寺嶋 太一 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主席研究員 (40343834)
• 研究協力者: 菊川 直樹
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: フェルミ面 / 量子振動 / 超伝導 / 質量増強 / フェルミオロジー / 多体効果 / 電子格子相互作用 / 電子間相互作用 / 質量増強因子 / 多バンド

研究成果の概要

SrPt3Pについて量子振動測定を行いフェルミ面を観測した。観測したフェルミ面上の電子の有効質量をバンド計算と比較すると質量増強因子λは０から０．９程度となった。既報の電子比熱係数よりλのフェルミ面全体での平均値は約１と推定されるので、未観測のフェルミ面で強い電子格子相互作用が働いている可能性が明らかになった。
鉄系超伝導体FeSeの量子振動測定を行い、フェルミ面を決定した。観測されたフェルミ面は、バンド計算の予想と顕著に異なり、極めて小さい。キャリアー数は鉄１原子当たり０．０１程度と推定されバンド計算の予想より一桁少ない。計算に考慮されていない電子相関の効果が重要であることを示す。

研究成果

• [国際共同研究] National High Magnetic Field Laboratory(米国)
• [国際共同研究] Karlsruhe Institute of Technology(ドイツ)
• [国際共同研究] Nanjing University(中国)
• [国際共同研究] Karlsruhe Institute of Technology(ドイツ)
• [国際共同研究] National High Magnetic Field Laboratory(米国)
• [雑誌論文] Magnetotransport study of the pressure-induced antiferromagnetic phase in FeSe (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Terashima, N. Kikugawa, S. Kasahara, T. Watashige, Y. Matsuda, T. Shibauchi, a S. Uji
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 93 号: 18 ページ: 180503-180503
  • DOI: 10.1103/physrevb.93.180503
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Absence of superconductivity in the collapsed tetragonal phase of KFe2As2 under hydrostatic pressure (2016)
  • 著者名/発表者名: Bosen Wang, Kazuyuki Matsubayashi, Jinguang Cheng, Taichi Terashima, Kunihiro Kihou, Shigeyuki Ishida, Chul-Ho Lee, Akira Iyo, Hiroshi Eisaki, Yoshiya Uwatoko
  • 雑誌名: PHYSICAL REVIEW B 巻: 94 号: 2
  • DOI: 10.1103/physrevb.94.020502
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Upper critical field and quantum oscillations in tetragonal superconducting FeS (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Terashima, N. Kikugawa, H. Lin, X. Zhu, H.-H. Wen, T. Nomoto, K. Suzuki, H. Ikeda, S. Uji
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 94 号: 10
  • DOI: 10.1103/physrevb.94.100503
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fermi surface reconstruction in FeSe under high pressure (2016)
  • 著者名/発表者名: Taichi Terashima, Naoki Kikugawa, Andhika Kiswandhi, David Graf, Eun-Sang Choi, James S. Brooks, Shigeru Kasahara, Tatsuya Watashige, Yuji Matsuda, Takasada Shibauchi, Thomas Wolf, Anna E. Bohmer, Frederic Hardy, Christoph Meingast, Hilbert v. Lohneysen, and Shinya Uji
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 93 号: 9 ページ: 094505-094505
  • DOI: 10.1103/physrevb.93.094505
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Pressure-Induced Antiferromagnetic Transition and Phase Diagram in FeSe (2015)
  • 著者名/発表者名: Taichi Terashima, Naoki Kikugawa, Shigeru Kasahara, Tatsuya Watashige, Takasada Shibauchi, Yuji Matsuda, Thomas Wolf, Anna E. Bohmer, Frederic Hardy, Christoph Meingast, Hilbert v. Lohneysen, and Shinya Uji
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 84 号: 6 ページ: 063701-063701
  • DOI: 10.7566/jpsj.84.063701
  • NAID: 40020491106
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Anomalous Fermi surface in FeSe seen by Shubnikov-de Haas oscillation measurements (2014)
  • 著者名/発表者名: Taichi Terashima, Naoki Kikugawa, Andhika Kiswandhi, Eun-Sang Choi, James S. Brooks, Shigeru Kasahara, Tatsuya Watashige, Hiroaki Ikeda, Takasada Shibauchi, Yuji Matsuda, Thomas Wolf, Anna E. Bohmer, Frederic Hardy, Christoph Meingast, Hilbert v. Lohneysen, Michi-To Suzuki, Ryotaro Arita, Shinya Uji
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 90 号: 14 ページ: 144517-144517
  • DOI: 10.1103/physrevb.90.144517
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two distinct superconducting states in KFe2As2 under high pressure (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Terashima, K. Kihou, K. Sugii, N. Kikugawa, T. Matsumoto, S. Ishida, C. H. Lee A. Iyo, H. Eisaki, and S. Uji
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 89 号: 13
  • DOI: 10.1103/physrevb.89.134520
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fermi Surface Properties, Metamagnetic Transition and Quantum Phase Transition of CeRu2Si2 and Its Alloys Probed by the dHvA Effect (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Aoki, N. Kimura, T. Terashima
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 83 号: 7 ページ: 072001-072001
  • DOI: 10.7566/jpsj.83.072001
  • NAID: 210000133157
  • 査読あり
• [学会発表] 超伝導体FeSの磁気抵抗測定、上部臨界磁場 (2016)
  • 著者名/発表者名: 寺嶋太一、菊川直樹、宇治進也、Hai Lin、Xiyu Zhu、Hai-Hu Wen、池田浩章
  • 学会等名: 本物理学会 2016年秋季大会
  • 発表場所: 金沢大学（角間キャンパス）,金沢市
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] FeSe under high pressure: phase diagram and electronic structure (2016)
  • 著者名/発表者名: Taichi Terashima
  • 学会等名: Superstripes 2016
  • 発表場所: Ischia,Naples,イタリア
  • 年月日: 2016-06-23
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 圧力誘起相転移と電子構造(シンポジウム「FeSe のエキゾチック超伝導」) (2016)
  • 著者名/発表者名: 寺嶋太一
  • 学会等名: 日本物理学会第７１回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学（泉キャンパス）,仙台市
  • 年月日: 2016-03-19
  • 招待講演
• [学会発表] FeSeの高圧相図と電子状態 (2016)
  • 著者名/発表者名: 寺嶋太一
  • 学会等名: Workshop: CROSSroads of Users and J-PARC 第17回
  • 発表場所: いばらき量子ビーム研究センター,東海村
  • 年月日: 2016-01-18
  • 招待講演
• [学会発表] FeSe の圧力相図 (2015)
  • 著者名/発表者名: 寺嶋太一、菊川直樹、笠原成、綿重達哉、芝内孝禎、松田祐司、Thomas Wolf、 Anna E. Bohmer、 Frederic Hardy、Christoph Meingast、Hilbert v. Lohneysen、宇治進也
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学 千里山キャンパス,吹田市
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] High-pressure phase diagram and electronic structure of FeSe (2015)
  • 著者名/発表者名: Taichi Terashima
  • 学会等名: 20th International Conference on Magnetism
  • 発表場所: Palau de Congressos de Catalunya,Barcelona,スペイン
  • 年月日: 2015-07-05
  • 国際学会
• [学会発表] Fermiology in iron-based superconductors via quantum oscillation measurements (2015)
  • 著者名/発表者名: Taichi Terashima
  • 学会等名: SUPERSTRIPES 2015
  • 発表場所: Hotel Continental Ischia,ISCHIA (NA),Italy
  • 年月日: 2015-06-13
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] FeSeの電子状態と圧力相図 (2015)
  • 著者名/発表者名: 寺嶋太一
  • 学会等名: 基研研究会「多自由度と相関効果が生み出す超伝導の新潮流 ～BCSからBECまで」
  • 発表場所: 湯川記念館パナソニック国際交流ホール，京都大学
  • 年月日: 2015-06-09
• [学会発表] dHvA測定とバンド計算から見るYNi2B2Cの多バンド超伝導 (2015)
  • 著者名/発表者名: 寺嶋太一, 竹屋浩幸, 宇治進也, 青木晴善, 門脇和男, 播磨尚朝
  • 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
• [学会発表] 良質高圧力に支えられた鉄系超伝導体の研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 寺嶋太一
  • 学会等名: 日本高圧力学会
  • 発表場所: 東京大学山上会館
  • 年月日: 2015-02-10
  • 招待講演
• [学会発表] YNi2B2C の多バンド超伝導 (2014)
  • 著者名/発表者名: 寺嶋太一, 竹屋浩幸, 宇治進也, 青木晴善, 門脇和男, 播磨尚朝
  • 学会等名: 基研研究会
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所
  • 年月日: 2014-10-21
• [学会発表] FeSeのSdH振動 (2014)
  • 著者名/発表者名: Taichi Terashima, Naoki Kikugawa, Andhika Kiswandhi, Eun-Sang Choi, James S. Brooks, Shigeru Kasahara, Tatsuya Watashige, Hiroaki Ikeda, Takasada Shibauchi, Yuji Matsuda, Thomas Wolf, Anna E. Bohmer, Frederic Hardy, Christoph Meingast, Hilbert v. Lohneysen, Michi-To Suzuki, Ryotaro Arita, and Shinya Uji
  • 学会等名: 日本物理学会2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] Quantum oscillation stuides of iron-based superconductors (2014)
  • 著者名/発表者名: Taichi Terashima
  • 学会等名: SCES2014
  • 発表場所: Grenoble（フランス）
  • 年月日: 2014-07-07 – 2014-07-11
  • 招待講演
• [備考] 量子輸送特性グループ
  • URL: http://www.nims.go.jp/nqt/index.html