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トンネル現象を用いた重い電子系の多重超伝導相の研究

公募研究

研究領域対称性の破れた凝縮系におけるトポロジカル量子現象
研究課題/領域番号 25103719
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

住山 昭彦  兵庫県立大学, 物質理学研究科, 教授 (30226609)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2013年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード重い電子系超伝導体 / ジョセフソン効果 / 点接合分光 / 多重超伝導相
研究実績の概要

本年度は、多重超伝導相を示す物質としてUPt3とUBe13を対象とし、前者についてはs波超伝導体との間のジョセフソン効果、及び点接合分光の研究を、後者についてはジョセフソン効果の研究を行った。まず、UPt3のジョセフソン効果については、電流がc軸方向の素子について圧力下での測定を行い、前年のa軸方向の場合と同様に素子の劣化が起きないことを確認した。特に、C相が現れる大きさまで圧力をかけたところ、臨界電流の温度依存性に折れ曲がりが現れることが観察され、この現象がC相からB相への相転移を反映している場合には、最近提案されたE1uの秩序変数と矛盾しないことが分かった。一方、点接合分光については、従来報告されていたc軸方向に加え、a軸、b軸方向でもエネルギー・ギャップの存在を示唆するスペクトルが得られたが、最近の理論に依ればこの結果もE1uの秩序変数を支持している。
一方、UBe13のジョセフソン効果では、前年より大き臨界電流を示す素子を作成して測定を行ったところ、転移温度直下から現れた臨界電流が、他の物性測定で異常が観察されている温度以下で急激な増加を始めることが観察された。この結果は、異常の原因がこれまで提案されていた磁性によるものではなく、超伝導に起因するものであることを示唆していると考えられる。また、点接合分光では、最近得られた単結晶を用いた研究を行い、多結晶と超伝導転移温度が異なるにも拘わらず、前年に多結晶で見られたのとほぼ同じ温度で零バイアスでの接合抵抗が急激な減少を示すことが観察され、先に述べた異常を反映した結果であると考えられる。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (8件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Search for Superconducting Energy Gap in UPt3 by Point-Contact Spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      J. Gouchi, A. Sumiyama, A. Yamaguchi, G. Motoyama, N. Kimura, E. Yamamoto, Y. Haga, Y. Onuki
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 592 ページ: 012066-012066

    • DOI

      10.1088/1742-6596/592/1/012066

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] "Spontaneous Magnetization of Non-centrosymmetric Superconductor LaNiC2"2015

    • 著者名/発表者名
      A. Sumiyama, D. Kawakatsu, J. Gouchi, A. Yamaguchi, G. Motoyama, Y.Hirose., R. Settai., and Y. Onuki
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 84 号: 1 ページ: 013702-013702

    • DOI

      10.7566/jpsj.84.013702

    • NAID

      210000133392

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Josephson Effect between UPt3 and Conventional Superconductors under Pressure2014

    • 著者名/発表者名
      J. Gouchi, A. Sumiyama, A. Yamaguchi, G. Motoyama, N. Kimyura, E. Yamamoto, Y. Haga, and Y. Onuki
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings

      巻: 3

    • DOI

      10.7566/jpscp.3.011067

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Search for Spontaneous Magnetization of Superconductors with Broken Time-Reversal Symmetry2014

    • 著者名/発表者名
      A. Sumiyama, D. Kawakatsu, J. Gouchi, A. Yamaguchi, G. Motoyama, Y.Hirose., R. Settai., and Y. Onuki
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings

      巻: 3

    • DOI

      10.7566/jpscp.3.015017

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Josephson Effect between UPt3 and Conventional Superconductors under Pressure2014

    • 著者名/発表者名
      Jun Gouchi, Akihiko Sumiyama, Akira Yamaguchi, Gaku Motoyama, Noriaki Kimura, Etsuji Yamamoto, Yoshinori Haga, Yoshichika Onuki
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Search for Spontaneous Magnetization of Superconductors with Broken Time-Reversal Symmetry2014

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Sumiyama, Daichi Kawakatsu, Jun Gouchi, Akira Yamaguchi, Gaku Motoyama, Yusuke Hirose, Rikio Settai, Yoshichika Onuki
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 重い電子系超伝導体UPt3の圧力下ジョセフソン効果2015

    • 著者名/発表者名
      郷地順,住山昭彦,山口明,本山岳,木村憲彰,山本悦嗣,芳賀芳範,大貫惇睦
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学早稲田キャンパス(東京都新宿区)
    • 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] 重い電子系超伝導体UBe13のトンネル現象II2014

    • 著者名/発表者名
      郷地順,住山昭彦,山口明,本山岳,芳賀芳範,大貫惇睦
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学春日井キャンパス(愛知県春日井市)
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Search for Superconducting Energy Gap in UPt3 by Point-Contact Spectroscopy2014

    • 著者名/発表者名
      J. Gouchi, A. Sumiyama, A. Yamaguchi, G. Motoyama, N. Kimura, E. Yamamoto, Y. Haga, and Y. Onuki
    • 学会等名
      The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2014)
    • 発表場所
      Grenoble (France)
    • 年月日
      2014-07-07 – 2014-07-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 重い電子系超伝導体UPt3のトンネル現象II2014

    • 著者名/発表者名
      郷地順,住山昭彦,山口明,本山岳,木村憲彰,山本悦嗣,芳賀芳範,大貫惇睦
    • 学会等名
      日本物理学会 第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Josephson Effect between UPt3 and Conventional Superconductors under Pressure2013

    • 著者名/発表者名
      Jun Gouchi, Akihiko Sumiyama, Akira Yamaguchi, Gaku Motoyama, Noriaki Kimura, Etsuji Yamamoto, Yoshinori Haga, Yoshichika Onuki
    • 学会等名
      The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
    • 発表場所
      東京大学 伊藤国際学術記念センター
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Search for Spontaneous Magnetization of Superconductors with Broken Time-Reversal Symmetry2013

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Sumiyama, Daichi Kawakatsu, Jun Gouchi, Akira Yamaguchi, Gaku Motoyama, Yusuke Hirose, Rikio Settai, Yoshichika Onuki
    • 学会等名
      The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
    • 発表場所
      東京大学 伊藤国際学術記念センター
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 重い電子系超伝導体UBe13のトンネル現象2013

    • 著者名/発表者名
      郷地順,住山昭彦,山口明,本山岳,芳賀芳範,大貫惇睦
    • 学会等名
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学 常三島キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Josephson effect in the multiple superconducting phases of UPt3 under pressure2013

    • 著者名/発表者名
      Jun Gouchi
    • 学会等名
      The International Workshops for Young Researchers on Topological Quantum Phenomena
    • 発表場所
      沖縄県カルチャーリゾートフェストーネ
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 住山 昭彦|メンバー|対称性の破れた凝縮系におけるトポロジカル量子現象

    • URL

      http://www.topological-qp.jp/member/sp_profile/profile_a01_sumiyama.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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