10GPa級高圧NMRを用いた新規鉄系高温超伝導体の機構解明

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21540351
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 小堀 洋 千葉大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10153660)
• 研究分担者: 深澤 英人 千葉大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (90361443)
• キーワード: 鉄系高温超伝導体 / 高圧実験 / NMR/NQR / BaFe_2As_2 / KFe_2As_2 / 電気抵抗測定

研究概要

母物質BaFe_2As_2、Baの一部分をKに置換したホールドーピング系(Ba_1-xKx)Fe_2As_2(0≦x≦1)を中心に、高品質な単結晶の物性評価、及び超伝導関する圧力効果を調べてきた。圧力下での物性測定を行うために、純良な試料の確保が最初である。KFe_2As_2に関して残留抵抗の小さい試料を得る事に成功し(RRR>500)、NMR/NQR、比熱測定から、KFe_2As_2が極端に大きさの異なる超伝導ギャップを持つマルチギャップ超伝導体である事、大きな超伝導ギャップが線状のノードを持つ可能性がある事を指摘した。中間の濃度範囲で超伝導ギャップ構造が連続的に変化していることを示した。
BaFe_2As_2における高圧下の反強磁性の消失・超伝導相の出現の様子を15GPaまで調べた。BaFe_2As_2の超伝導は、静水圧性が高い場合には10GPaまで発生しない事が分かった。また反強磁性・超伝導の相転移が、一軸性圧力に極めて敏感であることを指摘した。高圧下でのNMRを用いた測定を継続中である。

研究成果

• [雑誌論文] Potential Antiferromagnetic Fluctuations in Hole-Doped Iron-Pnictide Superconductor Ba_<1-x>K_xFe_2As_2 Studied by ^<75>As Nuclear Magnetic Resonance Measurement (2012)
  • 著者名/発表者名: M.Hirano, 他13名
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 巻: 81 ページ: 054704-1-10
  • DOI: 10.1143/JPSJ.81.054704
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pressure and K doping induced superconductivity in BaFe_2As_2 (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Yamazaki, 他13名
  • 雑誌名: J.Phys. : Conf.Ser. 巻: 273 ページ: 012041-1-4
  • DOI: 10.1088/1742-6596/215/1/012041
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fast Spin Fluctuation Viewed by Muon Spin Relaxation in Optimally Doped and Overdoped Iron-Based Oxypnictide Superconductors LaFeAsO_<1-x>F_x (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Ohishi, 他9名
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 巻: 80 ページ: 024703-1-5
  • DOI: 10.1143/JPSJ.80.024703
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gap in KFe_2As_2 studied by small-angle neutron scattering observations of the magnetic vortex Lattice (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Kawano-Furukawa, 他16名
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 巻: 84 ページ: 024507-1-9
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.84.024507
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cyclotron Resonance and Mass Enhancement by Electron Correlation in KFe_2As_2 (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Kimata, 他17名
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 巻: 107 ページ: 166402-1-5
  • DOI: 10.1103/PhysRevLett.107.166402
  • 査読あり
• [学会発表] 単結晶Ba1-xKxFe2As2(x=0-0.31)の圧力効果II (2012)
  • 著者名/発表者名: 國分光胤, 小牧泰大, 富沢裕樹, 山崎岳洋, 小林良介, 齊藤拓, 深澤英人, 小堀洋, 竹下直, 木方邦宏, 李哲虎, 伊豫彰, 永崎洋
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] 単結晶Ba1-xKxFe2As2のK高濃度領域の75As-NMR/NQR II (2012)
  • 著者名/発表者名: 長澤洋平, 他10名
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] 重い電子系化合物Ce2PdIn8の115In-NQRによる研究II (2012)
  • 著者名/発表者名: 長島亮, 他4名
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] 重い電子系化合物Ce2PdIn8の115In-NQRによる研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長島亮, 他3名
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-25
• [学会発表] Ba1-xKxFe2As2(x=0.27-1)の75As-NMR/NQR (2011)
  • 著者名/発表者名: 平野将記, 他10名
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] NMR study of hole-doped iron-pnictide superconductor Ba(1-x)KxFe2As2 (x=0.27-1) (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Hirano, 他10名
  • 学会等名: 26th International Conference on Low Temperature Physics (LT26)
  • 発表場所: 北京
  • 年月日: 2011-08-16