研究課題
基盤研究(C)
新しく発見された超伝導物質であるLi_2Pd_3BとLi_2Pt_3Bは、当初は普通のBCS超伝導体であると考えられていた。ところが、磁場侵入長の温度依存性からLi_2Pt_3Bでは超伝導のエネルギーギャップにラインノードが存在するのではないかと思われた。その原因が結晶構造に空間反転対称性を持たないことによるものではないかとして注目された。そこで、同じ構造を持つLi_2Pd_3B及びLi_2Pt_3Bの物質について、比熱の磁場および温度依存性を測定した。特にLi_2Pt_3B試料については、質の依存性についての検討のため複数の試料について質を吟味しながら測定を行った。その結果から超伝導電子の比熱の温度依存性を見積もるとLi_2Pd_3Bでは、準粒子がギャップ間で励起される場合に見られるほぼ完璧なexponentialで変化し、単純なs波BCS超伝導体であることがわかった。これに対し、Li_2Pt_3Bは全く異なり温度の2乗で変化し、超伝導エネルギーギャップにラインノードが存在する結果となった。この結果は他の研究グループによるNMRのコヒーレンスピークが観測されないことや1/T_1の温度依存性がT_c以下でT^3に比例するという結果とp波スピン三重項超伝導の可能性を支持している。Li_2Pd_3B及びLi_2Pt_3B両者が構造が同じなのに、なぜこのように全く異なるのかは未解明ですが、スピン軌道相互作用がPdとPtの原子番号の2乗に比例するので、(Z_<Pt>/Z_<Pd>)^2≒3と大きく異なることが原因という考え方ができます。また、両者の中間組成であるLi_2(Pt_<0.5>Pd_<0.5>)_3Bの低温比熱の解析をした結果、PtがPdにより半分希釈されているにも係わらず、エネルギーギャップにラインノードがある可能性が高いことがわかりました。これは、注目すべき結果ですが今後の検討が必要です。
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