| 研究課題/領域番号 |
18H01159
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
大串 研也 東北大学, 理学研究科, 教授 (30455331)
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| 研究分担者 |
今井 良宗 東北大学, 理学研究科, 講師 (30435599)
青山 拓也 東北大学, 理学研究科, 助教 (80757261)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 強相関電子系 / 鉄系超伝導 / マルチフェロイクス |
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| 研究実績の概要 |
梯子型鉄系化合物BaFe2X3 (X = S, Se)は、唯一つの非正方格子を有する鉄系超伝導体である。超伝導はモット転移近傍で発現することから、強相関電子系超伝導として興味深い物質群である。本年度は、以下の二つの課題を実施することで、電子状態の解明を進めた。
第一に、前年度に引き続き、固溶体BaFe2(S1-xSex)3の電子相図に関する研究を実施した。高温の粉末X線回折および低温の粉末中性子回折データを詳細に解析し、それを元に電子相図と磁気構造の詳細を明らかにした。その結果、BaFe2Se3で600 K付近に存在するPnmaからPmn21の構造相転移が、固溶体の組成には大きく依存しないが、x = 0に近づくにつれ消失することを明らかにした。また、ストライプ型・ブロック型磁気秩序における磁気モーメントの大きさが、反強磁性転移温度とおよそ線形の関係があることが分かった。これは単純な局在磁性の平均場近似では理解できない現象であり、系の遍歴性や低次元性あるいは次近接相互作用が重要であることを示唆している。
第二に、高圧下の物性測定系の構築を行った。ピストンシリンダー型・ダイヤモンドアンビル型の電気抵抗測定系、およびダイヤモンドアンビル型の磁化測定系の構築が完了した。これを用いてBaFe2X3 (X = S, Se)に対する測定を実施し、BaFe2S3における構造相転移温度の圧力依存性を明らかにすることができた。より幅広い組成に対する測定や、より高圧領域の測定を次年度以降に実施することを計画している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
超高圧領域における物性測定系の構築では何点かの課題があることが判明したが、固溶体の電子相図解明や高圧下の電気抵抗測定に関しては、当初の計画通りに進んでいる。これにより、微視的観点から梯子型鉄系化合物の電子状態の理解が進んでいる。
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度は、10万気圧級の超高圧領域の物性測定を可能とすることに加えて、より幅広い組成に対する高圧物性測定を予定している。
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