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本研究では、U系重い電子超伝導体における磁性と超伝導の関係について微視的実験から明らかにしていく。中でも近年発見された強磁性超伝導体UCoGeに絞り、強磁性と超伝導の関係を良質な単結晶を用いたCo核の核四重極共鳴(NQR)の実験から調べた。その結果、超伝導は強磁性領域で起こっていることを突き止め、強磁性と超伝導がミクロに共存していることを明らかにした。今年度はUCoGeの超伝導の発現機構の手がかりやその超伝導状態を明らかにするため以下の実験を行った。
UCoGeにおける常伝導状態の磁気励起
今年度は単結晶試料を用いた核スピン-格子緩和率(1/T_1)の磁場中の測定から、磁気ゆらぎの異方性、磁場依存性を調べた。その結果、磁気モーメントはc軸成分のみを持つイジング的な強磁性状態を持つこと、磁気ゆらぎはモーメントに対し縦ゆらぎのみを持つことを明らかにした。理論研究からは、このような縦ゆらぎはスピン三重項超伝導に好ましいことが指摘されている。
Knight-shift測定
超伝導対のパリティを決定するには、超伝導状態でスピン帯磁率を測定する必要がある。ナイトシフト測定は、超伝導状態のスピン帯磁率を知ることの出来る数少ない実験手段である。今年度は、単結晶試料を用い常伝導状態のスピン帯磁率の測定を行った。強磁性状態を反映しナイトシフトの顕著な磁場依存性が見られた。これは強磁性の磁気モーメントが弱磁場で飽和し、磁場を強くしても磁化は磁場に比例して大きくならないためである。今後は超伝導対のparity決定のため、超伝導状態でのナイトシフトの測定を行う。
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