| 研究課題/領域番号 |
18KK0076
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
横谷 尚睦 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 教授 (90311646)
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| 研究分担者 |
寺嶋 健成 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際 ナノアーキテクトニクス研究拠点, NIMS特別研究員 (20551518)
水口 佳一 首都大学東京, 理学研究科, 准教授 (50609865)
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| 研究期間 (年度) |
2018-10-09 – 2022-03-31
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| キーワード | エキゾティック超伝導 / 電子構造 / 局所構造 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、実験的な制約のために電子構造研究の難しいエキゾティック超伝導候補物質の電子構造（および必要に応じて局所構造）を、顕微ARPESを主とした先端顕微分光によって明らかにすることを目的としていている。2019年度は以下に記す研究を進めた。
chiral d-波超伝導候補物質SrPtAsの軟X線ARPES実験により得られたフェルミ面およびバンド構造に対してモデル計算との比較を行い、超伝導機構の絞り込みに重要な各フェルミ面における層間のホッピングパラメータとスピンー軌道相互作用の見積もりを行った。
新層状超伝導体NaSn2(As2-xPx)系の電子構造および局所構造の解明に向けて、関連する超伝導体の開発を行った。
異常な超伝導物性を示すMNCl(M=Hf, Zr, Ti)の母物質の一つであるTiNClについて、昨年度の顕微光電子分光実験で観測された軟X線照射による金属化の可能性を検証するために、価電子帯及び内殻準位の軟X線照射依存性を測定した。その結果、軟X線照射により絶縁体のTiNClが金属化することを確認した。金属化の起源が、塩素原子の脱離による電子ドープであることを確認した。さらに、照射試料の磁化測定から超伝導の兆候も見出した。放射光照射による金属化について、論文にまとめ投稿した。
Snの原子価スキンプに伴う負のUによる超伝導が議論されているAg1-xSn1+xSe2超伝導体について、局所構造の観点からその可能性を調べるために、スペイン放射光施設ALBAにおいてEXAFSを行い、実験結果に対する解析を進めた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
本研究では、フォノン以外を電子対形成の媒介力とするエキゾティック超伝導の候補物質で、実験的な制約により電子構造の明らかになっていない超伝導体の電子構造、および必要に応じて局所構造を、第三世代放射光の先端顕微分光装置を活用して明らかにする。具体的には、(A) chiral d-波超伝導候補物質SrPtAsのフェルミ面およびバンド構造、(B) 新層状超伝導体NaSn2(As2-xPx)系の電子構造および局所構造、(C) 異常な超伝導物性を示すMNCl (M = Hf, Zr)のフェルミ面およびバンド構造を実験的に明らかにする。これらの研究をローマ大学Saini 教授およびヨーロッパ放射光施設の研究協力者と共同で行うことにより国際共同研究を加速する。
(A)については、SrPtAsのバンド構造とフェルミ面の観測に成功し、(B)については、母物質NaSn2As2のSn-As、Sn-Sn、As-Naの各結合の特徴及びその温度依存性を明らかにするなどすでに成果が出ている。(C)については、研究を進めている途中であるが、TiNClで新たな展開も生まれている。これに加えて、エキゾティック超伝導候補物質AgSnSeの局所構造の研究も開始した。これらの状況を総合的に考えて、上記の評価とした。
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| 今後の研究の推進方策 |
現在進行中の研究を継続して進めるだけでなく、申請書に未記載のエキゾティック超伝導体候補物質にも研究対象を広げる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
年度末に開催予定だった日本物理学会第75回年次大会が新型コロナウイルス感染症の拡大への対応で中止となったため、旅費として計上していた予算の一部が残った。旅費の一部として利用する計画だが、新型コロナウイルス感染症の拡大状況によっては出張が少なくなることが予想されるので、その場合には実験室での研究消耗品として使うことになる。
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