研究課題
本研究の目的は核磁気共鳴(NMR)測定を用いて「強相関電子系に現れるFFLO超伝導状態の性質を明らかにすること」である。FFLO超伝導とは高磁場極低温領域のみで現れる特殊な超伝導状態で通常の超伝導状態と異なり、超伝導の秩序変数が空間変化しているものである。本年度も、昨年度に引き続き、重い電子系超伝導体CeCoIn5、CeRh2As2、最近超伝導状態に関して大きな進展があったSr2RuO4、に対してNMR測定を行い、Sr2RuO4においても高磁場極低温領域で空間変調する超伝導状態、スピン三重項超伝導候補物質UTe2、UCoGeのNMR測定をおこなった。その中でも、CeRh2As2は最近見つかった新奇な超伝導体である。近年、結晶構造の空間反転対称性が及ぼす物性への影響が注目されている。CeRh2As2は結晶全体は空間反転対称性を持っているが、Ceサイトだけに注目すると、空間反転対称性が破れている構造を持つ。このような結晶構造中では、強いスピン起動相互作用と結晶構造の相関から磁場中で秩序変数が空間的に変化するFFLO超伝導が実現することが理論的に提案されており、実際この物質では、c軸磁場中で、超伝導相から別の超伝導相への転移が観測されている。申請者らは、ゼロ磁場中のNMR測定から、超伝導転移温度より低温で反強磁性転移を示すことを明らかにした。この反強磁性秩序は結晶構造とともに考えると、奇パリティ多極子とみることもできる。CeRh2As2では、結晶構造と結びついた新奇な超伝導状態が現れている可能性が高く、今後さらなる研究の進展によってこの超伝導状態特有の現象の発見が期待できる。
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