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2011 年度 実績報告書

鉄系高温超伝導体における圧力・キャリア制御による超伝導発現機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22684016
研究機関千葉大学

研究代表者

深澤 英人  千葉大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (90361443)

キーワード強相関電子系 / 低温物性 / 磁性 / 物性実験 / 超伝導
研究概要

本研究の中心課題である圧力の異方性を考慮に入れた鉄ヒ素系超伝導の圧力効果を詳細に調べるために、昨年度に改良型の小型キュービックアンビル装置を導入した。小型キュービックアンビル装置は、キュービックアンビル装置の六方向からの定荷重による静水圧性の良さを保ったまま、装置全体を重量・体積ともに約1/4まで縮小させた装置である。そのうえで、最大発生圧力が通常の装置の約1/2である10GPa程度まで到達可能である。これまで小型キュービックアンビル装置の利用に関しては、千葉大学大学院理学研究科・小堀洋教授、産業技術総合研究所・竹下直博士と共同で進めてきた。小堀教授は高圧NMR/NQR研究の第一人者であり、竹下博士は小型キュービックアンビル装置を提案した研究者である。昨年度の同装置の導入により、備品関連の整備は概ね整ったので、本年度は消耗部品を利用しつつ、小型キュービックアンビル装置を利用した10GPa級^<63>Cu-NQRを行なった。小堀教授、竹下博士との見極めで、可能であると判断した改良案は以下である。
1.配線における配線材の補強
2.ガスケットの選定(パイロフェライトからMgOへの変更)
以上の改良点について検討し、新規部材を購入し、^<63>Cu-NQRを行なった。
以上の改良点に加え、昨年度に安定して運用を行なえるようになった、改良型ブリッジマンアンビルセルによるNMR/NQR測定にも取り組んだ。プローブの整備が終了したので、実際に試料をセットしてNMR信号が検出できるかを検証した。そのための低温寒剤が必要であり、本年度は、高圧セルのための消耗部品代とともに寒剤代が大幅に必要になった。さらに、本年度中にカナダTRIUMFミュオン施設においてK高濃度Ba_<1-x>KxFe_2As_2のミュオン緩和法による測定を行なった。
また、キャリア制御による鉄系超伝導体Ba_<1-x>KxFe_2As_2のNMR/NQRによる研究として国際会議・国内学会で発表を行ない、これらの成果を、まとめた論文を執筆し、このほど掲載が決定された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

圧力実験は特殊な技術が必要とされる実験であるが、できるだけ人材に依存しない実験の成功率向上を目指し、より安定した実験手法を開発している。キャリア制御による超伝導発現機構の解明について、これまでの成果をまとめた論文を投稿し掲載が決定したので、おおむね順調だと考える。

今後の研究の推進方策

本年度信号の検出に成功した改良型ブリッジマンアンビルセルによるNMR実験に関してより詳細に研究を行ないたい。また、キュービックアンビル装置に関しても鉄系超伝導体に対してNQR実験を行なう予定である。キャリァ制御系Ba_<1-x>K_xFe_2As_2に関しては、本年度までの研究でその全体像は明らかになってきたものの、K濃度の高い領域での研究はまだ発展段階であり、この点について重点的に研究を展開したい。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Cyclotron Resonance and Mass Enhancement by Electron Correlation in KFe_2As_22011

    • 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
  • [雑誌論文] Gap in KFe_2As_2 studied by small-angle neutron scattering observations of the magnetic vortex lattice2011

    • 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] NMR/NQR and specific heat studies of iron pnictide superconductor KFe_2As_22011

    • 著者名/発表者名
      H.Fukazawa, 他13名
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn

      巻: 80 ページ: SA118-1-3

    • DOI

      10.1143/JPSJ.80.SA118

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ^<31>P Nuclear Magnetic Resonance and ^<101>Ru Nuclear Quadrupole Resonance Measurements of Filled Skutterudites GdRu_4P_<12> and TbRu_4P_<12>2011

    • 著者名/発表者名
      H.Fukazawa, 他9名
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn.

      巻: 80 ページ: 044713-1-5

    • DOI

      10.1143/JPSJ.80.044713

    • 査読あり
  • [学会発表] 中性子小角散乱実験によるKFe2As2のab面内異方性の検証2012

    • 著者名/発表者名
      菊池博子, 他17名
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス
    • 年月日
      2012-03-27
  • [学会発表] 鉄系超伝導体Ba_<1-x>K_xFe_2As_2オーバードープ領域の超伝導ギャップとその異方性2012

    • 著者名/発表者名
      大田由一, 他14名
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス
    • 年月日
      2012-03-27
  • [学会発表] 単結晶(Ba_<1-x>K_x)Fe_2As_2のK高濃度領域の^<75>As-NMR/NQR II2012

    • 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
      関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] 鉄系超伝導体KFe2As2の磁場中比熱と試料依存性2012

    • 著者名/発表者名
      青木優也, 他9名
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] 単結晶Ba_<1-x>K_xFe_2As_2(x=0-0.31)の圧力効果II2012

    • 著者名/発表者名
      國分光胤, 他12名
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] (Ba_<1-x>K_x)Fe_2As_2純良単結晶における熱伝導率測定2012

    • 著者名/発表者名
      山下卓也, 他11名
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス
    • 年月日
      2012-03-24
  • [学会発表] 鉄系超伝導体KFe_2As_2の超伝導ギャップとその異方性22011

    • 著者名/発表者名
      大田由一, 他14名
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス
    • 年月日
      2011-09-24
  • [学会発表] 単結晶Ba_<1-x>K_xFe_2As_2(x-0=0.31)の圧力効果2011

    • 著者名/発表者名
      小牧泰大, 他11名
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス
    • 年月日
      2011-09-24
  • [学会発表] (Ba_<1-x>K_x)Fe_2As_2の単結晶育成と評価2011

    • 著者名/発表者名
      木方邦宏, 他11名
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス
    • 年月日
      2011-09-24
  • [学会発表] 鉄ヒ素系超伝導体KFe_2As_2における比熱の回転磁場依存性と超伝導ギャップ構造2011

    • 著者名/発表者名
      青木優也, 他9名
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] Ba_<1-x>K_xFe_2As_2(x=0.27-1)の^<75>As-NMR/NQR2011

    • 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
      富山大学五福キャンパス
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] μSRによる鉄ヒ素系超伝導体Ba_<1-x>K_xFe_2As_2(x=0.6,0.7)の磁束状態の研究II2011

    • 著者名/発表者名
      大石一城, 他10名
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] NMR study of hole-doped iron-pnictide superconductor Ba_<1-x>K_xFe_2As_2 (x=0.27-1)2011

    • 著者名/発表者名
      M.Hirano, 他11名
    • 学会等名
      26 th International conference on low temperature physics 2011 (LT26)
    • 発表場所
      北京(中国)
    • 年月日
      2011-08-13

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公開日: 2013-06-26  

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