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2020 年度 実績報告書

一軸性歪み制御下物性測定による超伝導体における回転対称性の破れの研究

研究課題

研究課題/領域番号 19J12149
研究機関東京大学

研究代表者

石田 浩祐  東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2021-03-31
キーワード鉄系超伝導体 / 一軸性歪み / 電子ネマティック秩序 / 量子臨界点
研究実績の概要

今年度は昨年度明らかにした鉄系超伝導体Fe(Se,Te)における磁性を伴わない電子ネマティック秩序の量子臨界点についてさらに研究を進めた。
まず、Fe(Se,Te)と同様に非磁性の電子ネマティック秩序を示すFe(Se,S)に対し系統的な弾性抵抗測定を行った。この手法では、試料に一軸性の歪みを加えた際にどの程度電気抵抗の面内異方性が発達したかを測定し、その系のもつ電子ネマティック秩序への不安定性をネマティック感受率として定量化して評価する。Fe(Se,Te)と同様の実験のセットアップで測定を行ったが、Fe(Se,S)においてもネマティック感受率はキュリーワイス則に従って構造相転移温度に向かって増大し、キュリーワイス温度はSeに対するS置換量を増やすにつれて連続的に抑制されていき、S置換量17%付近でおおよそ0Kとなった。量子臨界点近傍でのネマティック感受率の発散的振る舞いは2つの系で非常に似通っているが、Fe(Se,S)においてはネマティック量子臨界点より高置換側に移動すると超伝導転移温度が急速に抑制されるのに対して、Fe(Se,Te)においては超伝導転移温度が量子臨界点に向かい上昇している。これはFe(Se,Te)においては回転対称性を破ろうとする不安定性がクーパー対形成機構と密接に関連していることを示唆している。
さらに、このFe(Se,Te)の非磁性ネマティック量子臨界点近傍での輸送特性を調べるため、パルス強磁場を用いて超伝導転移温度以下まで電気抵抗の温度依存性を評価した。反強磁性相の量子臨界点近傍では、しばしば温度に比例して電気抵抗が変化するという通常金属とは異なる振る舞いが観測されるが、Fe(Se,Te)においてはそのような振る舞いは観測されなかった。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] High-pressure phase diagrams of FeSe1-xTex: correlation between suppressed nematicity and enhanced superconductivity2021

    • 著者名/発表者名
      Mukasa K.、Matsuura K.、Qiu M.、Saito M.、Sugimura Y.、Ishida K.、Otani M.、Onishi Y.、Mizukami Y.、Hashimoto K.、Gouchi J.、Kumai R.、Uwatoko Y.、Shibauchi T.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 ページ: 381

    • DOI

      10.1038/s41467-020-20621-2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bond Directional Anapole Order in a Spin-Orbit Coupled Mott Insulator Sr2(Ir1-xRhx)O42021

    • 著者名/発表者名
      Murayama H.、Ishida K.、Kurihara R.、Ono T.、Sato Y.、Kasahara Y.、Watanabe H.、Yanase Y.、Cao G.、Mizukami Y.、Shibauchi T.、Matsuda Y.、Kasahara S.
    • 雑誌名

      Physical Review X

      巻: 11 ページ: 011021

    • DOI

      10.1103/PhysRevX.11.011021

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Divergent Nematic Susceptibility near the Pseudogap Critical Point in a Cuprate Superconductor2020

    • 著者名/発表者名
      Ishida Kousuke、Hosoi Suguru、Teramoto Yuki、Usui Tomohiro、Mizukami Yuta、Itaka Kenji、Matsuda Yuji、Watanabe Takao、Shibauchi Takasada
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 89 ページ: 064707

    • DOI

      10.7566/JPSJ.89.064707

    • 査読あり
  • [学会発表] 鉄系超伝導体Fe(Se,Te) のネマティック量子臨界点近傍における輸送特性2021

    • 著者名/発表者名
      石田浩祐
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会
  • [学会発表] Nematic Quantum Criticality in FeSe1-xTex2020

    • 著者名/発表者名
      Kousuke Ishida
    • 学会等名
      Quantum Complex Matter 2020
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 鉄系超伝導体Fe(Se,Te)におけるネマティック量子臨界点2020

    • 著者名/発表者名
      石田浩祐
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会
  • [備考] ORCID

    • URL

      http://orcid.org/0000-0003-4584-1463

URL: 

公開日: 2021-12-27  

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