超伝導体母相における強誘電的金属状態の起源

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K05434
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 山浦 淳一 東京工業大学, 元素戦略研究センター, 特任准教授 (80292762)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 鉄系超伝導 / 強誘電金属 / ネマチック状態

研究成果の概要

水素置換鉄系超伝導体は、空間反転対称性を失った特異な母相と、それに隣接した超伝導相を有している。超伝導母相は、超伝導の揺らぎが秩序化した状態であるといえるため、強誘電的金属状態の揺らぎと超伝導の関連は興味深い。LaFeAsO1-xHxにおけるX線回折から、構造相転移のはるかに高温から格子対称性の低下―ネマチック状態―を見出した。EXAFSからは、母相のはるかに高温から局所的反転対称性の破れ－強誘電的揺らぎーが存在していることを発見した。この結果は、極性金属の揺らぎが超伝導と関連している可能性を提示したと考えている。

自由記述の分野

構造物性

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は、最近多くの超伝導体で観測されているネマチック状態が、水素置換系鉄系超伝導体でも存在していることを新たに証明し、さらに、超伝導体全体でも未知といえる、強誘電的金属状態の揺らぎと超伝導の関連を見出した重要な意義がある。また、反転対称を破った構造における超伝導は、上部臨界磁場の理論的限界値を上げる可能性があり、超伝導体の応用という面でも重要な情報を提供できると考えている。