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2017 年度 実績報告書

相転移近傍で現れる新奇超伝導現象の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15H03681
研究機関東京大学

研究代表者

上床 美也  東京大学, 物性研究所, 教授 (40213524)

研究分担者 松林 和幸  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (10451890)
郷地 順  東京大学, 物性研究所, 助教 (20781280)
繁岡 透  山口大学, その他部局等(理学), 名誉教授 (50167441)
藤原 直樹  京都大学, 人間・環境学研究科, 准教授 (60272530)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード高圧 / 軌道秩序 / 超伝導 / Fe系高温超伝導
研究実績の概要

当初研究計画に従い、新たなCe化合物の研究を進め、交流磁化測定よりバルクな超伝導であることを確認した。昨年度に引き続き、Fe系高温超伝導の研究を進め、Li0.36(NH3)yFe2Se2 および(Li1-xFex)OHFe1-ySeの圧力効果の測定を行った。その結果、常圧で出現していた超伝導(TC=40 K)は2 GPaおよび5 GPaまで、急減に減少するが、さらなる加圧で上昇に転じ、55 Kおよび52 Kの転移温度を示す事を発見した。超伝導転移温度ミニマムの圧力前後で結晶構造は変化しない。ホール効果および他の諸物性の圧力依存性より、高圧で出現した超伝導は、新たな機構による超伝導が出現していると考えられる。さらに、BiS2系超伝導物質の派生物質Eu3-xSrxBi2S4F4(x=1 and x=2)の圧力効果の研究を行った。常圧では、半導体的振る舞いを示すが、両組成とも2.9 GPa以上の圧力で電気抵抗ゼロの超伝導状態を示す事を明らかにした。この時、2.9 GPaでの上部臨界磁場Hc2は、それぞれ、3.04 Tおよび1.17 Tであった。以上の結果は、各種学術誌にそれぞれ掲載された。
その他、強磁性物質CeAgAl3の電気抵抗の圧力効果の研究を良質試料を用いて10 GPa程度まで行った。しかしながら、強磁性相消失を予見させる高圧下での現象を見出すことは出来なかった。さらなる高圧下での測定が望まれる。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 6件、 査読あり 6件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Chinese Academy of Science/Univ. Chinese Academy of Sciences/Renmin University of China(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Chinese Academy of Science/Univ. Chinese Academy of Sciences/Renmin University of China
  • [国際共同研究] Bharathidasan University/Indian Institute of Technology/Inst. Nano Science and Technology(インド)

    • 国名
      インド
    • 外国機関名
      Bharathidasan University/Indian Institute of Technology/Inst. Nano Science and Technology
  • [雑誌論文] High-Tc superconductivity up to 55 K under high pressure in a heavily electron doped Li0.36(NH3)yFe2Se2 single crystal2018

    • 著者名/発表者名
      Shahi P.、Sun J. P.、Wang S. H.、Jiao Y. Y.、Chen K. Y.、Sun S. S.、Lei H. C.、Uwatoko Y.、Wang B. S.、Cheng J.-G.
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 97 ページ: 020508

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.97.020508

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Reemergence of high-Tc superconductivity in the (Li1-xFex)OHFe1-ySe under high pressure2018

    • 著者名/発表者名
      Sun J. P.、Shahi P.、Zhou H. X.、Huang Y. L.、Chen K. Y.、Wang B. S.、Ni S. L.、Li N. N.、Zhang K.、Yang W. G.、Uwatoko Y.、Xing G.、Sun J.、Singh D. J.、Jin K.、Zhou F.、Zhang G. M.、Dong X. L.、Zhao Z. X.、Cheng J.-G.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 9 ページ: 380

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1038/s41467-018-02843-7

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Pressure-induced bulk superconductivity in a layered transition-metal dichalcogenide 1T-tantalum selenium2017

    • 著者名/発表者名
      Wang Bosen、Liu Yu、Ishigaki Kento、Matsubayashi Kazuyuki、Cheng Jinguang、Lu Wenjian、Sun Yuping、Uwatoko Yoshiya
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 95 ページ: 220501

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.95.220501

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] High-Tc Superconductivity in FeSe at High Pressure: Dominant Hole Carriers and Enhanced Spin Fluctuations2017

    • 著者名/発表者名
      Sun J.P.、Ye G.Z.、Shahi P.、Yan J.-Q.、Matsuura K.、Kontani H.、Zhang G.M.、Zhou Q.、Sales B.C.、Shibauchi T.、Uwatoko Y.、Singh D.J.、Cheng J.-G.
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 118 ページ: 147004

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.118.147004

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Superconductivity induced by external pressure in Eu3-x Sr x Bi2S4F4 (x = 1, 2) compounds2017

    • 著者名/発表者名
      Kannan M、Selvan G Kalai、Haque Z、Thakur Gohil S、Wang B、Ishigaki K、Uwatoko Y、Gupta L C、Ganguli A K、Arumugam S
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology

      巻: 30 ページ: 115011~115011

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1088/1361-6668/aa8bf1

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Maximizing Tc by tuning nematicity and magnetism in FeSe1-xSx superconductors2017

    • 著者名/発表者名
      Matsuura K.、Mizukami Y.、Arai Y.、Sugimura Y.、Maejima N.、Machida A.、Watanuki T.、Fukuda T.、Yajima T.、Hiroi Z.、Yip K. Y.、Chan Y. C.、Niu Q.、Hosoi S.、Ishida K.、Mukasa K.、Kasahara S.、Cheng J.-G.、Goh S. K.、Matsuda Y.、Uwatoko Y.、Shibauchi T.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 8 ページ: 1143

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1038/s41467-017-01277-x

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 単結晶Lix(NH3)yFe2Se2の圧力効果2018

    • 著者名/発表者名
      P. Shahi, J.P. Sun, Y.Y. Jiao, K.Y. Chen, B.S.Wang, J.G. Cheng, B, S.S. Sun, S.H. Wang, H.C. Lei, 上床美也
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
  • [学会発表] キュービックアンビルセルを用いた強磁性体CeAgAl3の電気抵抗測定2017

    • 著者名/発表者名
      郷地順, 目黒凌平, 佐瀬芳行, 広瀬雄介, 摂待力生, 上床美也
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
  • [学会発表] Eu3-xSrxBi2S4F4 (x= 0, 1, 2)における超伝導の圧力依存性2017

    • 著者名/発表者名
      石垣賢卯, B. Wang, 郷地順, 鳥塚潔, G. Cao, S. Arumugam, G.K. Selvan, Z. Haque, G.S. Thakur, L.C Gupta, A.K. Ganguli, 上床美也
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
  • [学会発表] Development of cubic anvil type high pressure apparatus for neutron diffraction2017

    • 著者名/発表者名
      上床美也
    • 学会等名
      AIRAPT 26 joint with ACHPR 8 & CHPC 19
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-12-17  

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