| 研究概要 |
近年、従来の常識を覆す反強磁性や更には強磁性などの磁気秩序と超伝導が共存するCe系化合物や強磁性超伝導体UGe_2[1]、URhGe[2]の発見により、相反するものと考えられていた磁性と超伝導が実は密接に関係していることが明らかになりつつある。本研究では強磁性超伝導体UGe_2における遍歴強磁性と異方的超伝導の新奇な共存現象を明らかにすべく取組んだ。
UGe_2の超伝導状態での1/T_1の温度依存性から、超伝導状態でギャップ構造内に残留状態密度が存在することが分かった。この残留状態密度は、(1)サンプル内の不純物効果、(2)強磁性相と共存する超伝導状態に現れる自己誘起渦糸の存在、(3)強磁性磁化方向に平行なスピン対を形成する強磁性的な非ユニタリースピン三重項超伝導体で特徴的なアップスピンバンドにのみ超伝導ギャップが形成され、ダウンスピンバンドはギャップレス状態、などに起因することが予想される。最近の高品質な試料でも同様に残留状態密度が存在し、P_x付近の特異な振る舞いが試料依存しないことから(3)非ユニタリースピン三重項超伝導体が実現している可能性が高い。非ユニタリー三重項超伝導モデルによる1/T_1の解析の結果、超伝導に寄与する強磁性磁化方向に平行なスピンバンドの状態密度がFM2からFM1へ一次転移するP_x近傍で急激に上昇することが分かった。圧力P_xで磁化を増大させるN_↑(E)のこの急激な増大が縦方向のスピン密度揺らぎをも生み、超伝導を媒介していると期待される。さらに、FM1に比べてFM2でのT_<SC>が低い原因はスピン密度揺らぎの抑制、状態密度が小さいためであることを示唆している。
[1]S.S.Saxena et al.,Nature 406,587(2000).
[2]D.Aoki et al.,Nature 413,613-616(2002)
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