重い電子系化合物の磁性と超伝導の高圧下・核磁気共鳴法(NMR/NQR)による研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 00J82303
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 川崎 祐 徳島大学, 工学部, 助手
• キーワード: 重い電子系化合物 / 核磁気共鳴法 / 異方的超伝導 / 磁気臨界点 / 反強磁性スピンゆらぎ

研究概要

重い電子系超伝導体CeCoIn_5はこれまで報告されている重い電子系の中で最も高い超伝導転移温度(Tc=2.3K)を持つ.昨年度の研究でCeCoIn_5は反強磁性スピンゆらぎの観点からCeIrIn_5 (Tc=0.4K)と比較してより磁気臨界点近くに存在していることを明らかにし,この磁気臨界性の違いが超伝導転移温度の差に反映されていることを示唆した.一方,CeCoIn_5のTcは加圧によりさらに上昇することがマクロ測定により報告されている.そこで本年度は昨年度の研究を発展させ,CeCoIn_5のスピンゆらぎの性質の圧力変化を調べた.その結果,加圧によりバンド幅は急激に増大し,それに伴い磁気臨界性が失われることが分かった.この結果からCeCoIn_5の超伝導転移温度は磁気臨界性だけでなく,系のバンド幅の変化にも大きく影響を受けていると考えられる.
これに関連したCeRhIn_5についても昨年に引き続き研究を進めた.CeRhIn_5は常圧で反強磁性を示すが,1.6GPa程度の加圧により反強磁性が抑制され超伝導が出現する.反強磁性と超伝導が共存する圧力において測定した核緩和率の結果は,超伝導状態においても低励起の磁気励起が存在することを示唆しており,これは両相の共存故に実現する特異な状態であると考えられる.これと同様の振る舞いは昨年度に調べたCeCu_2(Si_<0.98>Ge_<0.02>)_2においても観測されており,低エネルギー磁気励起を伴う特異な超伝導は共存状態において出現する本質的な現象であると研究代表者は信ずる.
これらの結果を,The 23^<rd> International Conference on Low Temperature Physics (LT23),日本物理学会年会等において発表した.

研究成果

• [文献書誌] Yu Kawasaki: "Magnetism and superconductivity on the border of magnetic phase : Cu-NQR study of Ge-substituted CeCu_2Si_2"Journal of Physical Society of Japan. 71・suppl. 270-272 (2002)
• [文献書誌] Shinji Kawasaki: "Evolution of the Magnetism and Superconductivity in CeRhIn_5 under Pressure : ^<115>In-NQR Study"Journal of Physical Society of Japan. 71・suppl. 282-284 (2002)
• [文献書誌] Yu Kawasaki: "Cu-NQR study of CeCu_2(Si_<0.98>Ge_<0.02>)_2 under hydrostatic pressure"Physica B. 312&313. 428-430 (2002)
• [文献書誌] Takeshi Mito: "Systematic NQR study of the pressure-induced transition from antiferromagnetic to superconducting state in CeRhIn_5"Physica B. 312&313. 16-18 (2002)
• [文献書誌] Yoshio Kitaoka: "Coexistence of antiferromagnetism and superconductivity in heavy-fermon systems"Journal of Physics and Chemistry of Solids. 63. 1141-1146 (2002)
• [文献書誌] Akihiro Koda: "Evidence for the Coexistence of Superconductivity and the Magnetic A-Phase in CeCu_2Si_2 Proved by Muon Knight Shift"Journal of Physical Society of Japan. 71・6. 1427-1430 (2002)
• [文献書誌] Ryosuke Kadono: "Quasiparticle Excitation in the Superconducting Pyrochlore Cd_2Re_2O_7 Probed by Muon Spin Rotation"Journal of Physical Society of Japan. 71・3. 709-712 (2002)
• [文献書誌] Wataru Higemoto: "μSR Studies on Heavy Fermion Superconductors CeIrIn_5 and CeCoIn_5"Journal of Physical Society of Japan. 71・4. 1023-1026 (2002)
• [文献書誌] Shinji Kawasaki: "^<115>In-NQR evidence for unconventional superconductivity in CeIn_3 under pressure"Physical Review B. 66. 054521-1-054521-4 (2002)
• [文献書誌] Kenji Ishida: "YbRh_2Si_2 : Spin fluctuations in the vicinity of a quantum critical point at low magnetic field"Physical Review Letters. 89. 107202-1-107202-4 (2002)
• [文献書誌] Yu Kawasaki: "Exotic magnetism and superconductivity in Ge-substituted CeCu_2Si_2 : A Cu NQR study"Physical Review B. 66. 224502-1-224502-8 (2002)
• [文献書誌] Takeshi Mito: "Coexistence of Antiferromagnetism and Superconductivity near the Quantum Criticality of the Heavy-Fermion Compound CeRhIn_5"Physical Review Letters. 90・7. 077004-1-07004-4 (2002)
• [文献書誌] Hisashi Kotegawa: "Evidence for Unconventional Strong-Coupling Superconductivity in PrOs_4Sb_<12> : An Sb Nuclear Quadrupole Resonance Study"Physical Review Letters. 90・2. 027001-1-027001-4 (2003)
• [文献書誌] Shinji Kawasaki: "Magnetic Properties of CeRhIn_5 under pressure probed by ^<115>In-NQR"Acta Physica Polonica B. 34・2. 419-422 (2003)
• [文献書誌] Kenji Ishida: "μSR and low-temperature antiferromagnetism in the ordered non-Fermi-liquid compound YbRh_2Si_2"Physica B. (未定). (2003)
• [文献書誌] Yutaka Kishimoto: "Magnetic susceptibility of LaRu_3Si_2"Physica B. (未定). (2003)
• [文献書誌] Takashi Ohno: "Non-Fermi-Liquid behavior in Amorphous UPd_2Al_3"Physica B. (未定). (2003)