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2022 年度 研究成果報告書

精密圧力制御技術で拓く極性化合物の圧力誘起超伝導

研究課題

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研究課題/領域番号 20K14396
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
研究機関東北大学

研究代表者

青山 拓也  東北大学, 理学研究科, 助教 (80757261)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード鉄系超伝導 / 軌道秩序 / ダイヤモンドアンビルセル
研究成果の概要

本研究では極性構造を持つ鉄系梯子化合物BaFe2Se3の圧力誘起超伝導相に着目して,圧力下電気抵抗・圧力下磁気輸送特性を行った.その結果,軌道秩序に起因した極性構造が4 GPa程度の圧力印加によって抑制されること・圧力誘起超伝導相近傍のノーマル相においてホールドミナントな伝導を示すことを明らかにした.また,類似物質であるBaFe2S3との混晶系であるBaFe2(S1-xSex)3に対して電気抵抗率・磁化・光学伝導度・中性子回折の測定を行うことで,x = 0.23付近で軌道状態のフロップを生じることを明らかにした.さらに,新たな物質系としてBaFe2(S1-xTex)3の合成に成功した.

自由記述の分野

強相関電子物性

研究成果の学術的意義や社会的意義

鉄系超伝導体においては電子相関効果と多軌道性が重要なキーワードと認識されている.一方で鉄系超伝導体の母体は金属であるため,電子相関効果が超伝導相に与える影響は明らかでなかった.本研究で対象とする梯子型鉄系化合物は結晶構造の低次元性に起因して母体がモット絶縁体である.本研究では圧力印加および組成制御を通じたバンド幅制御によってモット絶縁体相から金属絶縁体転移・超伝導相へとアプローチすることで,鉄系超伝導体の電子相図に対して電子相関効果が与える影響を調べた.その結果,より強相関側においては,直交した軌道配列がより安定になることを明らかにした.

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公開日: 2024-01-30  

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