2019 年度研究成果報告書

超シャロウバンド物質における新奇電子状態と量子凝縮相（国際共同研究強化）

研究課題

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研究課題/領域番号	15KK0160
研究種目	国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)
配分区分	基金
研究分野	物性Ⅱ
研究機関	京都大学
研究代表者	笠原成京都大学, 理学研究科, 特定准教授 (10425556)
研究期間 (年度)	2016 – 2019
キーワード	超シャロウバンド / 鉄系超伝導 / BCS-BECクロスオーバー / ネマティック量子臨界点 / 新奇超伝導相 / 軌道選択 / FFLO状態 / 熱輸送測定
研究成果の概要	本研究では超シャロウバンド物質である鉄系超伝導体FeSeに焦点をあて、ドイツ・ドレスデン強磁場研究所、およびオランダ・ナイメーヘン強磁場研究所における極低温・強磁場中での熱輸送おび電子輸送測定を通じて、BCS-BEC クロスオーバー領域にある量子凝縮状態の特異性の解明に取り組んだ。特に、未踏の極低温・強磁場環境における熱伝導率測定を確立し、FeSeにおいて低温高磁場中で一次相転移によって隔てられた新奇超伝導状態が実現していることを見出した。これは、有限の重心運動量を持ったクーパー対が形成されるFFLO状態の実現を示すものと考えられる。
自由記述の分野	凝縮系物理学実験
研究成果の学術的意義や社会的意義	これまでヘリウム3温度域において18Tを超える極限環境での熱伝導率の精密測定を行える環境は世界にもなかった。本研究では、世界屈指の強磁場施設の一つであるナイメーヘン強磁場研究所においてヘリウム3温度域、最大35テスラまでの強磁場熱伝導率測定を確立し、新奇な超伝導状態の探索と解明を可能とした。これは本研究で対象とした研究に留まらず、様々な系において未踏の実験を可能とした意義深いものといえる。