2020 年度研究成果報告書

鉄系超伝導体の相図と電子状態、超伝導状態

研究課題

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研究課題/領域番号	17K05556
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	国立研究開発法人物質・材料研究機構
研究代表者	寺嶋太一国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, グループリーダー (40343834)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード	鉄系超伝導体 / 量子振動 / フェルミ面 / ピーク効果 / 弾性抵抗
研究成果の概要	（1）鉄系超伝導体母物質CaFeAsF、鉄系超伝導体FeSのフェルミ面を量子振動測定により決定した。特に、前者においては量子振動の位相の解析により、理論的予言通りディラック電子が存在することを確証した。（2）鉄系超伝導体Ba1-xKxFe2As2(X ~ 0.69, 0.76)の磁気トルク測定において、顕著なピーク効果とその近傍磁場における一次転移的振る舞いを観測した。（3）Ba0.5K0.5Fe2As2、CaKFe4As4、KCa2Fe4As4F2のelastoresistance測定を行った。いずれにおいても低温でelastoresistanceの顕著な増大を観測した。
自由記述の分野	固体物理
研究成果の学術的意義や社会的意義	2008年に東工大・細野教授らの報告した鉄系超伝導体は、銅酸化物超伝導体に次ぐ高い超伝導転移温度を持ち、実用化に期待が持たれている。一方で、より高い転移温度を実現するために、超伝導発現機構解明のための基礎研究も盛んに進められている。本研究では、金属の電子状態を理解するために最も基礎となるフェルミ面を、量子振動測定により決定すること。elastoresistanceと呼ばれる測定により電子状態の異方性を明らかにすること。線材応用にとって重要な磁束のピン止めに関連するピーク効果を調べることなどを実施して、鉄系超伝導体の基礎的理解を深めることに努めた。