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2020 年度 実施状況報告書

偏極中性子小角散乱によるSr2RuO4のスピン帯磁率の精密測定と超伝導対称性決定

研究課題

研究課題/領域番号 20K03832
研究機関お茶の水女子大学

研究代表者

古川 はづき  お茶の水女子大学, 基幹研究院, 教授 (70281649)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード超伝導 / 超伝導対称性 / 中性子実験 / 単結晶試料 / スピン帯磁率
研究実績の概要

ペロブスカイト型酸化物超伝導体Sr2RuO4については、スピンシングレットを示唆する実験結果も多数報告されてきたが、17O-NMRナイトシフトがTc以下低温まで不変であるとしたNMRの実験結果を確固たる証拠として、長年に渡り「p波超伝導」が強く主張されてきた。しかし、最近になり、他のグループが17O-NMRナイトシフトがTc以下で減少することを報告、さらに、これが他のグループによっても追認されたことから、この議論が再炎している。超伝導対称性の確定には、phase sensitiveな実験と3磁場方向(//[100], [110], [001])に対するスピン帯磁率の温度依存性の精密な測定が必須である。本研究では、前方散乱を観測する中性子小角散乱法に、磁気散乱だけを選択的に抽出する偏極解析法を適用した偏極中性子小角散乱の技法を用いて3磁場方向のスピン帯磁率の精密測定を行い、Sr2RuO4の超伝導対称性の確定することを目的とした。
令和2年度は、コロナ流行による緊急事態宣言などにより研究推進が思う様に進まない中、少しずつ単結晶育成を行ない合計で約25gの単結晶試料を準備したが、8月と2月にフランスラウエランジュバン研究所で予定されていた中性子散乱実験は、結局、現地の都合でいずれも延期になった。一方で、3月、日本原子力研究開発機構のJ-PARCで実験できることになり、急遽さらに25gのSr2RUO4単結晶試料を作り中性子非弾性散乱実験をおこなった。その結果は、現在解析中であるため、今後報告していくことになる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

8月と2月にフランスラウエランジュバン研究所で予定されていた中性子散乱実験が、コロナ流行により、いずれも延期になったため。

今後の研究の推進方策

フランスラウエランジュバン研究所での中性子散乱実験は、リモート実験(我々が現地に行かずとも、現地の技術者が、我々の指示で実験をする方法)として、5月に実施される予定。実験ができれば、解析等は遅れなく実行できる予定です。

次年度使用額が生じた理由

次年度使用額が生じた理由:中性子散乱実験に伴う海外出張ができず旅費が余ったこと。また、コロナ流行により研究協力者の雇用ができずその費用が余ったこと。また、実験が計画通りに進めず物品を買わなかったため。
使用計画:令和3年5月にリモートによる中性子実験が予定されているため現在勢力的に試料作成を実行している。これにより遅れを取り戻していく予定のため、計画当初の予算執行に追いつく予定である。

  • 研究成果

    (3件)

すべて その他

すべて 国際共同研究 (3件)

  • [国際共同研究] Birmingham University(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      Birmingham University
  • [国際共同研究] Lund University(スウェーデン)

    • 国名
      スウェーデン
    • 外国機関名
      Lund University
  • [国際共同研究] Institut Laue Langevin(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      Institut Laue Langevin

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公開日: 2021-12-27  

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