2019 年度研究成果報告書

精密磁気トルク測定による高温超伝導揺らぎの研究

研究課題

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研究課題/領域番号	18K13501
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	神戸大学
研究代表者	高橋英幸神戸大学, 分子フォトサイエンス研究センター, 助教 (10759989)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2020-03-31
キーワード	超伝導 / 超伝導揺らぎ / 磁気トルク測定 / 鉄系超伝導体
研究成果の概要	超伝導転移温度よりも高温から現れる、超伝導揺らぎの性質について研究した。超伝導揺らぎに伴い現れる微弱な磁化変化を観測するために、光干渉変位検出を応用した高感度磁気トルク測定装置を開発した。この装置により鉄系超伝導体FeSeの超伝導揺らぎ由来の磁化を正確に評価した。先行研究で期待されているようなBCS-BECクロスオーバーに起因する巨大な超伝導揺らぎは観測されなかった。一方で、銅酸化物高温超伝導体の超伝導揺らぎと類似した振る舞いが観測された点は興味深い。これは超伝導揺らぎが発現機構に依らず普遍的な性質を持つことを示唆している。
自由記述の分野	物性物理
研究成果の学術的意義や社会的意義	超伝導揺らぎはいわば超伝導の前兆現象であるので、その研究は超伝導発現のメカニズムを探るうえで重要である。しかし超伝導揺らぎにより生じる巨視的な物性の変化は極めて小さく検出が難しいため、その研究を難しくしていた。今回新たに開発した磁気トルク装置はこれまでにない精度で超伝導揺らぎ由来の磁化変化を追跡できる。微小試料の測定も可能なため、研究期間内に測定した物質以外の物質にも応用できるため、今後超伝導揺らぎの研究の発展に貢献できると考えられる。