二次元以外の異なる次元性物質から理解する鉄系超伝導

• 研究課題/領域番号: 26800175
• 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: 東北大学
• 研究代表者: 南部 雄亮 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (60579803)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2014年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 鉄系超伝導 / 次元性 / 中性子散乱

研究成果の概要

新しい発現機構の可能性から鉄系超伝導が注目を集めている。本研究では鉄系超伝導の発現機構の解明に向けて、空間次元性の異なる物質からのアプローチを基に研究を行った。その結果、一次元梯子型物質AFe2X3 (A = K, Rb, Cs, Ba; X = S, Se, Te)において磁気構造を群論的解析により求め、BaFe2S3に対する圧力印加により世界で初めて鉄系梯子型物質で超伝導状態を誘起することに成功した。また、低次元物質に特徴的な磁気揺らぎの温度依存性や磁気励起を観測し、希釈によって磁気秩序が完全に抑えられることを発見した。

研究成果

• [国際共同研究] Mahidol University(タイ)
• [国際共同研究] Johns Hopkins University/NIST/Oak Ridge National Laboratory(米国)
• [国際共同研究] ANSTO(オーストラリア)
• [雑誌論文] 中性子散乱を用いた次元性の異なる物質からの鉄系超伝導へのアプローチ (2015)
  • 著者名/発表者名: 南部雄亮
  • 雑誌名: 波紋 巻: 25 ページ: 141-144
  • NAID: 130007510565
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature and composition phase diagram in the iron-based ladder compounds Ba1－xCsxFe2Se3 (2015)
  • 著者名/発表者名: Takafumi Hawai, Yusuke Nambu, Kenya Ohgushi, Fei Du, Yasuyuki Hirata, Maxim Avdeev, Yoshiya Uwatoko,Yurina Sekine, Hiroshi Fukazawa, Jie Ma, Songxue Chi, Yutaka Ueda, Hideki Yoshizawa, Taku J. Sato
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 91 号: 18
  • DOI: 10.1103/physrevb.91.184416
  • 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] Pressure-induced superconductivity in the iron-based ladder material BaFe2S3 (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Takahashi, Akira Sugimoto, Yusuke Nambu, Touru Yamauchi, Yasuyuki Hirata, Takateru Kawakami, Maxim Avdeev, Kazuyuki Matsubayashi, Fei Du, Chizuru Kawashima,Hideto Soeda, Satoshi Nakano, Yoshiya Uwatoko, Yutaka Ueda, Taku J. Sato, Kenya Ohgushi
  • 雑誌名: Nature Materials 巻: 14 号: 10 ページ: 1008-1012
  • DOI: 10.1038/nmat4351
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Spin Fluctuations from Hertz to Terahertz on a Triangular Lattice (2015)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Nambu, Jason S. Gardner, Douglas E. MacLaughlin, Chris Stock, Hitoshi Endo, Seth Jonas, Taku J. Sato, Satoru Nakatsuji, and Collin Broholm
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 115 号: 12
  • DOI: 10.1103/physrevlett.115.127202
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Science from the Initial Operation of HRC (2015)
  • 著者名/発表者名: Shinichi Itoh, Tetsuya Yokoo, Takatsugu Masuda, Hideki Yoshizawa, Minoru Soda, Yoichi Ikeda, Soshi Ibuka, Daichi Kawana, Taku J. Sato, Yusuke Nambu, Keitaro Kuwahara, Shin-ichiro Yano, Jun Akimitsu, Yoshio Kaneko, Yoshinori Tokura, Masaki Fujita, Masashi Hase, Kazuaki Iwasa, ほか7名
  • 雑誌名: JPS Conf. Proc. 巻: 8 ページ: 0340011-6
  • DOI: 10.7566/jpscp.8.034001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisotropic inplane spin correlation in the parent and Co-doped BaFe2As2: a neutron scattering study (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Ibuka, Y. Nambu, T. Yamazaki, M. D. Lumsden, T. J. Sato
  • 雑誌名: Physica C 巻: 507 ページ: 25-30
  • DOI: 10.1016/j.physc.2014.09.012
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 籠目格子反強磁性体での特異な量子効果 ―磁気励起に現れる負の量子規格化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小野俊雄、Kittiwit Matan、南部雄亮、佐藤 卓、田中秀数
  • 雑誌名: 固体物理 巻: 49 ページ: 671-679
  • NAID: 40020307709
  • 査読あり
• [学会発表] Magnetism of the triangular antiferromagnet NiGa2S4 and introduction of POLANO (2016)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Nambu
  • 学会等名: International Conference on Polarised Neutrons for Condensed Matter Investigations 2016
  • 発表場所: Bildungszentrum Kardinal-Dopfner Haus, Munich, Germany
  • 年月日: 2016-07-06
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Spin fluctuations on a triangular lattice (2016)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Nambu
  • 学会等名: Summit of Materials Science
  • 発表場所: IMR, Tohoku University
  • 年月日: 2016-05-18
  • 国際学会
• [学会発表] 偏極中性子散乱装置POLANOにおける偏極 (2016)
  • 著者名/発表者名: 南部雄亮、横尾哲也、藤田全基、伊藤晋一、猪野隆、大河原学、大山研司
  • 学会等名: 2015年度量子ビームサイエンスフェスタ
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2016-03-15
• [学会発表] 三角格子反強磁性体のスピン揺らぎ (2016)
  • 著者名/発表者名: 南部雄亮
  • 学会等名: 第5回物性勉強会
  • 発表場所: 東北大学金属材料研究所
  • 年月日: 2016-02-13
  • 招待講演
• [学会発表] POLANOで展開するこれからのサイエンス (2015)
  • 著者名/発表者名: 南部雄亮
  • 学会等名: 東北大学金属材料研究所ワークショップ -中性子プラットフォームによる物質材料科学の進展-
  • 発表場所: 東北大学金属材料研究所
  • 年月日: 2015-11-12
  • 招待講演
• [学会発表] 空間次元の異なる物質を用いた鉄系超伝導の研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 南部雄亮
  • 学会等名: 東北特殊鋼交流会
  • 発表場所: 東北特殊鋼株式会社 (宮城県柴田郡村田町)
  • 年月日: 2015-10-28
  • 招待講演
• [学会発表] 中性子散乱を用いた三角格子反強磁性体の空間/時間磁気相関の同定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 南部雄亮
  • 学会等名: 第129回金研講演会
  • 発表場所: 東北大学金属材料研究所
  • 年月日: 2015-05-29
• [学会発表] d次元(d ≠ 2)における鉄系超伝導を目指して (2015)
  • 著者名/発表者名: 南部雄亮
  • 学会等名: 大型施設を利用したこれからのサイエンス
  • 発表場所: 東北大学金属材料研究所
  • 年月日: 2015-02-20
  • 招待講演
• [学会発表] POLANOでのサイエンス提案 (2014)
  • 著者名/発表者名: 南部雄亮
  • 学会等名: BL23 KEK-S型課題 ミニ研究会
  • 発表場所: KEKつくば
  • 年月日: 2014-12-18
  • 招待講演
• [学会発表] 中性子散乱を用いた次元性の異なる物質からの鉄系超伝導へのアプローチ (2014)
  • 著者名/発表者名: 南部雄亮
  • 学会等名: 日本中性子科学会第14回年会
  • 発表場所: 札幌かでる27
  • 年月日: 2014-12-12
  • 招待講演
• [学会発表] Electric-field driven motion of skyrmion lattices in the chiral magnet Cu2OSeO3 (2014)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Nambu
  • 学会等名: Research Frontier of Transition-metal Compounds Opened by Advanced Spectroscopies
  • 発表場所: IMR, Tohoku University
  • 年月日: 2014-10-02
  • 招待講演
• [学会発表] カイラル磁性体Cu2OSeO3におけるスキルミオン格子のダイナミクス (2014)
  • 著者名/発表者名: 南部雄亮、東大樹、奥山大輔、関真一郎、大石一城、高田慎一、鈴木淳市、十倉好紀、佐藤卓
  • 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: 2014-09-08
• [学会発表] Magnetism and its interplay with lattice in the iron-based ladder compounds (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Nambu, T. Hawai, T.J. Sato, and K. Ohgushi
  • 学会等名: 23rd Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography
  • 発表場所: Montreal Convention Centre
  • 年月日: 2014-08-12
• [学会発表] 中性子散乱を用いた磁性研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 南部雄亮
  • 学会等名: 第59回物性若手夏の学校
  • 発表場所: 浜名湖ロイヤルホテル
  • 年月日: 2014-07-31
  • 招待講演
• [学会発表] Magnetism of the iron-based ladder compounds (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Nambu, T. Hawai, T.J. Sato, and K. Ohgushi
  • 学会等名: The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2014
  • 発表場所: University Campus Saint Martin D'heres
  • 年月日: 2014-07-09
• [学会発表] 中性子非弾性散乱の原理と実験装置 (2014)
  • 著者名/発表者名: 南部雄亮
  • 学会等名: 第1回中性子散乱実験Practice Tour
  • 発表場所: 日本原子力研究開発機構
  • 年月日: 2014-06-02
  • 招待講演
• [学会発表] 中性子散乱による鉄系超伝導体関連物質の研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 南部雄亮、佐藤卓
  • 学会等名: 附置研究所間アライアンス 平成25年度成果報告会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2014-05-30
• [備考] はしご型鉄系化合物BaFe2S3における圧力誘起超伝導
  • URL: http://www.nihon-u.ac.jp/wp/wp-content/uploads/2015/07/0cbcf70303190933e5de90ca559bfca6.pdf