• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2016 年度 実施状況報告書

重い電子系で発現する多バンドフルギャップ超伝導の機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K05158
研究機関東京大学

研究代表者

橘高 俊一郎  東京大学, 物性研究所, 助教 (80579805)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード重い電子系 / 超伝導 / 静水圧力 / 角度分解磁場中比熱 / ギャップ対称性
研究実績の概要

本年度は常圧下での比熱測定からギャップ構造研究に関する複数の進展があった。第一に、昨年度にURu2Si2の磁場角度分解比熱測定から水平ラインノードの有無を検証する手法を確立したが、本手法を用いてUPd2Al3の超伝導ギャップに水平ラインノードが存在する強い証拠を得た。具体的には、比熱のac面内磁場角度依存性を測定し、水平ラインノードギャップを仮定した微視的理論計算結果と極めてよく似た特徴を示すことを見出した。本研究成果をまとめた論文はPhys. Rev. Lett.誌で公表し、Editors' suggestionに選定される高い評価を受けた。第二に、CeCu2Si2の磁場角度分解比熱測定と極低温磁化測定の結果、および多バンドフルギャップ模型で比熱や核磁気緩和率の温度依存性を再現できることをフルペーパーにまとめて公表した(Phys. Rev. B誌)。第三に、磁場角度分解比熱測定からZr2Coがフルギャップ超伝導体であることを示し、バンドの有効質量の異方性に起因すると思われる異常が比熱のac面内磁場角度依存性に現れることを見出した。第四に、カイラルp波超伝導が期待されるSr2RuO4の磁場角度分解比熱測定を60mKの極低温まで行い、有力視されていた縦ライン状のギャップミニマムに否定的な実験結果を得た。得られた結果を微視的理論に基づく数値計算結果と比較し、ギャップ構造の解析を進めている。圧力下比熱測定装置の開発に関しては10GPa級の対向アンビル型圧力セルを導入し、加圧テストを行った。現在、昨年度ピストンシリンダー型圧力セルで確立した圧力下比熱測定技術を本圧力セルに移行している最中である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

昨年度のURu2Si2に続いてUPd2Al3でも水平ラインノードが存在する強い証拠を見出し、これまで縦ラインノードの検証が主であった本研究手法の応用範囲を拡大した点は高く評価できる。対向アンビル型圧力セルでの比熱測定技術開発にも着手しており、研究計画はおおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

導入した対向アンビル型圧力セルで精密比熱測定が可能な技術を確立し、高圧下で超伝導ギャップ構造の研究を行う。常圧下での磁場角度分解比熱測定も引き続き行い、重い電子系超伝導の発現機構に迫る。

次年度使用額が生じた理由

常圧下測定で予想以上の進展があり、圧力下比熱測定装置の開発費用の一部が次年度に持ち越されたため。

次年度使用額の使用計画

圧力下比熱測定装置の開発を加速させ、その開発費用に充てる。また、研究期間に得られた成果を国内外で発表するための費用として用いる。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2017 2016 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 1件、 オープンアクセス 1件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Max Planck Institute(Germany)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Max Planck Institute
  • [国際共同研究] University of Salzburg(Austria)

    • 国名
      オーストリア
    • 外国機関名
      University of Salzburg
  • [雑誌論文] 磁場角度回転比熱測定による超伝導研究2017

    • 著者名/発表者名
      橘高俊一郎
    • 雑誌名

      物性研究・電子版

      巻: 6 ページ: 061204(85-125)

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Omni-directional measurements of angle-resolved heat capacity for complete detection of superconducting gap structure in the heavy-fermion antiferromagnet UPd2Al32016

    • 著者名/発表者名
      Yusei Shimizu, Shunichiro Kittaka, Toshiro Sakakibara, Yasumasa Tsutsumi, Takuya Nomoto, Hiroaki Ikeda, Kazushige Machida, Yoshiya Homma, and Dai Aoki
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 117 ページ: 037001(1-5)

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.117.037001

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Quadrupole-driven non-Fermi-liquid and magnetic-field-induced heavy fermion states in a non-Kramers doublet system2016

    • 著者名/発表者名
      T. Onimaru, K. Izawa, K. T. Matsumoto, T. Yoshida, Y. Machida, T. Ikeura, K. Wakiya, K. Umeo, S. Kittaka, K. Araki, T. Sakakibara, and T. Takabatake
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 94 ページ: 075134(1-8)

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.94.075134

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Angle-resolved heat capacity of heavy fermion superconductors2016

    • 著者名/発表者名
      Toshiro Sakakibara, Shunichiro Kittaka and Kazushige Machida
    • 雑誌名

      Rep. Prog. Phys.

      巻: 79 ページ: 094002(1-19)

    • DOI

      10.1088/0034-4885/79/9/094002

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Thermodynamic study of gap structure and pair-breaking effect by magnetic field in the heavy-fermion superconductor CeCu2Si22016

    • 著者名/発表者名
      Shunichiro Kittaka, Yuya Aoki, Yasuyuki Shimura, Toshiro Sakakibara, Silvia Seiro, Christoph Geibel, Frank Steglich, Yasumasa Tsutsumi, Hiroaki Ikeda, and Kazushige Machida
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 94 ページ: 054514(1-9)

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.94.054514

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 重い電子系における超伝導研究の新展開 ―磁場角度分解比熱測定からみたギャップ対称性―2016

    • 著者名/発表者名
      橘高俊一郎、榊原俊郎、町田一成
    • 雑誌名

      固体物理

      巻: 51 ページ: 411-427

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 極低温におけるSr2RuO4の磁場角度分解比熱2017

    • 著者名/発表者名
      橘高俊一郎、中村翔太、榊原俊郎、菊川直樹、寺嶋太一、宇治進也、Dmitry Sokolov、Andrew P. Mackenzie、堤康雅、町田一成
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2017-03-17 – 2017-03-20
  • [学会発表] (若手奨励賞) 磁場方位制御下の精密比熱測定による重い電子系超伝導の研究2017

    • 著者名/発表者名
      橘高俊一郎
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2017-03-17 – 2017-03-20
    • 招待講演
  • [学会発表] (シンポジウム講演) 比熱測定から見た重い電子系超伝導体のギャップ構造2017

    • 著者名/発表者名
      橘高俊一郎
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2017-03-17 – 2017-03-20
    • 招待講演
  • [学会発表] Searching for Gap Nodes in the Heavy-fermion Superconductor CeCu2Si2 from Specific-heat Measurement2016

    • 著者名/発表者名
      S. Kittaka, Y. Aoki, Y. Shimura, T. Sakakibara, S. Seiro, C. Geibel, F. Steglich, Y. Tsutsumi, H. Ikeda, and K. Machida
    • 学会等名
      29th International Symposium on Superconductivity (ISS2016)
    • 発表場所
      東京国際フォーラム(東京都千代田区)
    • 年月日
      2016-12-13 – 2016-12-15
    • 国際学会
  • [学会発表] 超伝導体Zr2Coの磁場角度分解比熱2016

    • 著者名/発表者名
      橘高俊一郎、榊原俊郎、垣花将司、照屋淳志、辺土正人、仲間隆男、大貫惇睦
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13 – 2016-09-16
  • [学会発表] Nodal gap structure of the heavy-fermion superconductor URu2Si2 revealed by field-angle-dependent specific-heat measurements2016

    • 著者名/発表者名
      S. Kittaka, Y. Shimizu, T. Sakakibara, Y. Haga, E. Yamamoto, Y. Onuki, Y. Tsutsumi, T. Nomoto, H. Ikeda, and K. Machida
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2016)
    • 発表場所
      Hangzhou (China)
    • 年月日
      2016-05-08 – 2016-05-13
    • 国際学会
  • [備考] 研究室のホームページ

    • URL

      http://sakaki.issp.u-tokyo.ac.jp/

  • [備考] 個人のホームページ

    • URL

      http://sakaki.issp.u-tokyo.ac.jp/user/kittaka/index.html

URL: 

公開日: 2018-01-16  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi