研究課題
鉄系超伝導体の中でも、(Ba,K)Fe2As2はとりわけ複雑な電子相図を示す。本研究の目的は、(Ba,K)Fe2As2の電子相図を理解し、様々な電子秩序相が超伝導とどのように関わっているかを明らかにすることである。K置換により反強磁性斜方晶相が抑制され超伝導が発現するが、反強磁性斜方晶相が消失する直前に反強磁性正方晶が出現する。このような振る舞いは、他の鉄系超伝導体では見られない特徴的なものである。本年度は、この反強磁性正方晶相を示す組成を中心に単結晶育成を行い、弾性抵抗率測定と放射光を利用した単結晶X線回折実験を行った。１．弾性抵抗率 試料に印加した歪みに対する電気抵抗率の応答である弾性抵抗率は、系の回転対称性の破れ、すなわちネマティック状態を議論する上で重要な物理量である。本年度は、ピエゾ素子を用いた弾性抵抗率測定システムを構築した。いくつかの組成に対してテスト測定を行い、母物質では先行研究と一致する結果を得た。今後、詳細な組成依存性を調べるための基盤が確立した。２．単結晶X線回折 高エネルギー加速器研究機構のフォトンファクトリーにおいて、(Ba,K)Fe2As2に対して放射光を用いた単結晶X線回折を行い、格子の変調に起因すると考えられるピークを発見した。何らかの電子秩序に起因する格子の変調を観測していると考えられる。逆格子空間におけるこのピークの位置の組成依存性を調べ、反強磁性正方晶を示す組成でピーク位置に異常が現れることを見出した。
2: おおむね順調に進展している
幅広いK置換量の(Ba,K)Fe2As2単結晶が既に作製済みであり、物性測定に集中できる状況が整っている。弾性抵抗率の測定システムのテストもほぼ完了している。単結晶X線回折実験では、反強磁性正方晶を示す組成で予期せぬ結果が得られており、今後の研究の進展に期待がもてる。以上のことから、研究は順調に進展していると考えられる。
(Ba,K)Fe2As2の電子相図を理解するべく、組成依存性を調べ、系統的な研究を行う。弾性抵抗率を組成を振って測定することで、ネマティック状態と超伝導の関係を明らかにする。また、放射光を用いた単結晶X線回折も引き続き行う。発見したピークは何らかの電子秩序相と関連している可能性が高いが、詳細は不明である。本年度は室温での組成依存性までしか測定できていないので、温度依存性も調べることにより、電子状態を解明する。
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すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)
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