| 研究実績の概要 |
鉄系超伝導体の中でも、(Ba,K)Fe2As2は特徴的な電子相図を示す。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。一般的な鉄系超伝導体では反強磁性斜方晶相が消失する組成と超伝導転移温度が最大になる最適組成がほぼ一致しているが、(Ba,K)Fe2As2では最適組成が反強磁性斜方晶相と明確に離れている。また、反強磁性斜方晶相が消失する直前に特異な反強磁性正方晶相が出現する。本年度は、様々なK置換量の単結晶試料を作製し、弾性抵抗率測定及び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 前年度に構築した弾性抵抗率測定システムを用いて、組成を振った系統的な測定を行った。弾性抵抗率は、試料に印加した歪みに対する電気抵抗率の応答である。この測定により、電子系の回転対称性の破れ、すなわち電子ネマティック状態を議論する際に重要な物理量であるネマティック感受率が得られる。ネマティック感受率の温度依存性から、電子・格子相互作用を無視した場合の電子ネマティック転移温度を見積もった。この温度が0 K近くに落ち込むのは、反強磁性斜方晶相が消失する組成ではなく、最適組成近傍であることが分かった。このことは、電子ネマティック状態の超伝導発現機構への関与を強く示唆している。
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線回折実験を行い、何らかの電子秩序に起因すると考えられる格子の変調を見出した。現状では測定した試料の組成がまだ限られてはいるが、超伝導を示さない母物質では格子変調が観測されなかったため、この電子秩序は電子相図上で超伝導相を覆うように現れている可能性が高い。
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