ルテニウム系銅酸化物磁性超伝導体単結晶を用いた超伝導と磁気秩序共存問題の解明

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K04921
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分29010:応用物性関連
• 研究機関: 宇都宮大学
• 研究代表者: 八巻 和宏 宇都宮大学, 工学部, 准教授 (90579757)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 銅酸化物高温超伝導体 / 単結晶 / 構造解析 / 部分溶融 / 磁性超伝導体 / ルテニウム化合物

研究成果の概要

磁性と超伝導が共存する物質として注目を集めるルテニウム系銅酸化物に着目し，その精密物性測定に向けた単結晶試料の合成に取り組んだ．1辺100マイクロメートル大のルテニウム系銅酸化物単結晶合成手法の確立に成功した．単結晶試料を構造解析し，①超伝導CuO2面へのRu置換と②ブロック層のSrサイトへの希土類置換，の2つの要因により超伝導が阻害されていることを明らかにした．更に超伝導面間に希土類層が2層挿入したRuRE-1222系の単結晶合成に初めて成功した．

自由記述の分野

ルテニウム系銅酸化物高温超伝導体

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題により，分解溶融型の複合酸化物でルテニウム元素の昇華性もあり極めて合成の難しいルテニウム系銅酸化物の微小単結晶試料の合成手法を確立することに成功しました．この成果は他の蒸気圧の高い材料や分解溶融型物質の単結晶成長に関して新たな合成経路を提供するもので，多くの類型化合物への展開が期待できます．更に単結晶試料を用いた精密物性測定によってルテニウム系銅酸化物の超伝導機構の解明が進みました．