研究課題
本研究では、新たに開発した走査型SQUID顕微鏡を用いて、非従来型超伝導体であるFe(Se,S)の局所磁化測定を行った。この物質群では、超伝導転移温度よりも高い温度から磁化率が低下し始めることがバルクの磁化測定から報告されている。この結果は、超伝導のクーパー対が部分的に形成され始めて、マイスナー効果（反磁性）が現れているのが理由だと解釈されている。このような超伝導の前駆現象を明らかにするためには、試料の磁化分布を精密に評価することが必要である。そこで本研究では、走査型SQUID顕微鏡を用いてFe(Se,S)の局所磁化測定を行った。超伝導状態では、渦糸状態を明瞭に観測することに成功したが、超伝導転移温度よりも高温では、反磁性の兆候を観測することができなかった。先行研究によると、この前駆現象は低磁場よりも高磁場において明瞭に観測される。それ故、前駆現象を観測することができなかったのは、ゼロ磁場近傍で磁化測定を行ったことが原因だと思われる。今後は、走査型Hall素子顕微鏡で高磁場下での局所磁化測定を行う予定である。また本年度は、κ-H3(Cat-EDT-TTF)2の量子スピン液体状態がプロトンの量子揺らぎによって安定しているかどうかを明らかにするために、３つの元素置換系「κ-H3(Cat-EDT-ST)2、κ-H3(Cat-EDT-d4-TTF)2、κ-H3(Cat-EDSe-TTF)2」の研究を行った。元素置換を行うことで、２次元三角格子上のスピン配置や、プロトンの量子揺らぎを系統的にコントロールすることができる。これまでに誘電率・磁気トルク測定を行っており、それらの結果からκ-H3(Cat-EDT-TTF)2系では、プロトン揺らぎが量子スピン液体状態を安定化するために重要な役割を果たしていることが分かった。現在これらの内容をまとめているところである。
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