研究課題
本年度は、主に2018年10月に超伝導の報告のあったUTe2の研究をグループ内で協力して研究を行った。UTe2は常磁性体であるが1.6Kで超伝導を示す。この超伝導体は強磁性を示さないものの、超伝導上部臨界磁場Hc2は非常に高く磁場をb軸に印加した場合は15T以上で超伝導転移温度Tscの上昇が見られる。これらは強磁性超伝導体と酷似した振舞いで、UTe2が強磁性秩序を示す状況寸前にある物質であると考えられ、強磁性超伝導体との関連に興味が集まった。本基盤Sグループ内でも話し合い、早急に研究を始めることにした。まず青木Gは超伝導を示す単結晶育成を試み、試行錯誤の後、良質な単結晶育成に成功し、報告のあった超伝導増強が観測された。徳永GはUTe2の常伝導状態の磁気励起を125Te核-NMRを用い調べ、強磁性超伝導体UCoGeと比べ顕著でないものの似たようなイジング強磁性ゆらぎが存在することを示した。石田Gは超伝導状態についてNMR実験を行ない、Tsc直下にコヒーレンスピークが見られないことから非従来型超伝導体であることを明らかにした。また超伝導状態のKnight-shiftも測定し、超伝導状態で減少はみられるものの、減少の大きさは見積もられるスピン成分の寄与に比べ非常に小さいことが明らかにした。この結果は、スピン一重項と同定されたUPd2Al3やURu2Si2の振舞いと異なり、上部臨界磁場にPauli効果的抑制が見られないことも考慮するとスピン三重項超伝導状態のKnight-shiftの振舞いと理解される。さらに加圧下で超伝導転移温度が圧力に対し非単調な振舞いをし、圧力下比熱等の振舞いから超伝導が多重相を持つことも明らかとなった。今後はNMR等の微視的な測定から各相での超伝導秩序状態の同定を行う。
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (63件) (うち国際共著 15件、 査読あり 57件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (170件) (うち国際学会 35件、 招待講演 26件) 図書 (1件) 備考 (2件)
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