鉄系超伝導体における新奇電子秩序相と超伝導の相関

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K13500
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 中島 正道 大阪大学, 理学研究科, 助教 (20724347)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 鉄系超伝導体 / 単結晶育成 / 電子ネマティック状態 / 弾性抵抗率

研究成果の概要

鉄系超伝導体の中でも特徴的な電子相図を示すBa1-xKxFe2As2に対して、弾性抵抗率測定と単結晶X線回折実験を行った。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を調べ、電子ネマティック状態が超伝導発現に強く関与していることが分かった。単結晶X線回折からは、何らかの電子秩序形成に起因すると考えられる格子の変調を発見した。この電子秩序と超伝導の関係は、今後明らかにしていく必要がある。

自由記述の分野

高温超伝導

研究成果の学術的意義や社会的意義

電子が強く相関している系では、制御パラメータを振ることにより様々な秩序相が現れるので、豊かな電子相図が描かれる。それぞれの秩序相の関係性が明らかになれば、どのような状況で面白い物性が現れるのかを知ることができるため、機能性材料の開発につながる可能性もある。本研究では、複雑な電子相図を示す鉄系超伝導体を対象として、超伝導と深い関係があると考えられている秩序相について調べた。これにより、鉄系超伝導体で発現する超伝導に対する理解が深まった。今後、超伝導転移温度の高い超伝導体開発の指針を得ることができれば、応用面でも貢献できると考えられる。