La系層状金属間化合物における電荷秩序と超伝導の相関関係の解明

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22K14006
• 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: 岡山大学
• 研究代表者: 秋葉 和人 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 助教 (60824026)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 超伝導 / 電荷密度波 / 圧力 / Fermi面 / 量子臨界点 / 第一原理計算

研究成果の概要

本研究では電荷秩序、特に電荷密度波（CDW）が消失する臨界点において超伝導が増強される機構の解明を目的とした。我々はLaAgSb2が常圧においてCDWと超伝導が共存する系であることを初めて明らかにし、さらにCDWが消失する臨界圧力近傍のみで超伝導転移温度（Tc）が上昇する振る舞いを見出した。また類縁物質であるLaCuSb2、LaAuSb2との比較対照により、CDWと超伝導が同一のFermi面上で生じている点がTcの非自明な増強において重要であることを示唆する結果を得た。

自由記述の分野

極限環境物性

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで磁気秩序の量子臨界点における非従来型超伝導発現の可能性については多くの物質での先行研究が見られる一方で、電荷秩序の臨界点と超伝導の関係性に関する知見は乏しく十分な理解が得られているとは言い難い。その中で本研究は、LaAgSb2およびその類縁物質が圧力を調整パラメータとしてCDWと超伝導を制御できる好都合な舞台であることを示した。また第一原理計算を用いて実験結果を解釈することで、LaAgSb2で超伝導に寄与するFermi面を確定するとともに従来のフォノン媒介機構だけでは実験で観測されたTcの増強を説明できないことを明確にした。