重い電子超伝導体UNi_2Al_3の超伝導対関数の決定

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11740205
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 石田 憲二 大阪大学, 基礎工学研究科, 助手 (90243196)
• キーワード: 重い電子超伝導体 / U系化合物 / 核磁気共鳴 / UNi_2Al_3 / スピン3重項超伝導体 / ナイトシフト

研究概要

Al原子核の核磁気共鳴の実験を通して、U系重い電子超伝導体UNi_2Al_3(反強磁性転移温度T_N〜4K:超伝導転移温度T_c〜1K)の超伝導ギャップや超伝導対関数の対称性を調べた。本研究期間の研究から以下の結果が得られた。
1)ゼロ磁場下の核スピン-格子緩和率(1/T_1)の測定から、T_c以下1/T_1がT^B則に従うことを見出した。この結果は超伝導ギャップが線状でギャップの消失する(line-node)状態を取ることが明らかにした。
2)H_<c2>が高い、H//aの磁場中で、ナイトシフト(K)の精密測定を行い、超伝導状態においてもスピン帯磁率が実験誤差内で変化しないこと明らかにした。超伝導転移は同じ条件によるマイスナーの測定、1/T_1の測定から確認した。この結果はこの超伝導体がスピン3重項超伝導体であることを示している。
3)H_<c2>の低い、H//cの磁場中では、低温でAlサイトの内部磁場のため共鳴線が増大した。磁気秩序状態は低温で大きな異方性を示すことがわかった。
特に2)の結果は、UNi_2Al_3がUPt_3、Sr_2RuO_4に次ぐ第3のスピン3重項超伝導体であることを示すものである。興味ある点はこれらすべての物質はline-nodeの超伝導ギャップを有し、共通の物理が存在している可能性である。これらの実験結果は現在投稿準備中である。

研究成果

• [文献書誌] K.Ishida et al.: "Ru NMR probe of spin susceptibility in the superconducting state of Sr_2RuO_4"Physical Review B. 63. 060507 1-4 (2001)
• [文献書誌] Y.Kawasaki,K.Ishida et al.: "Exotic superconducting phase in CeCu_2Si_2 close to antiferromagnetism : A Cu-NQR study under hydrostatic pressure"Physical Review B. 63. 1405051 1-4 (2001)
• [文献書誌] K.Ishida et al.: "Anisotropic Superconducting Gap in the Spin-Triplet Superconductor Sr_2RuO_4 : Evidence from a Ru-NQR Study"Physical Review Letter. 84. 5387-90 (2000)
• [文献書誌] Y.Tokunaga,K.Ishida et al.: "Effect of carrier distribution on superconducting characteristics of the multilayered high-T_c cuprate(Cu_<0.6>C_<0.4>)Ba_2Ca_3Cu_4O_<12+y>"Physical Review B. 61. 9707-10 (2001)
• [文献書誌] K.Ishida et al.: "Cu-NQR study of magnetism and superconductivity in Ce_<1+x>Cu_<2+y>Si_2 under pressure"Hyperfine Interactions. 128. 193-204 (2000)
• [文献書誌] K.Ishida et al.: "Evolution from Magnetism to Unconventional Superconductivity in Series of Ce_xCu_2Si_2"Physical Review Letter. 82. 5353-56 (1999)