| 研究課題/領域番号 |
23244075
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
石田 憲二 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (90243196)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 異方的超伝導 / 強磁性 / 反強磁性 / 重い電子系 / 鉄系超伝導 / 共存・競合 / 核磁気共鳴 |
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| 研究概要 |
本研究では、磁気相近傍で出現する非従来型超伝導に見られる、磁性と超伝導の共存・競合の様子を微視的実験から明らかにすることを研究目的にしている。また、磁気相と超伝導の関係を考察することにより、非従来の超伝導発現機構を解明する。今年度は、U系強磁性超伝導体と鉄砒素超伝導体において研究を行った。
(1) 強磁性超伝導体UCoGeにおける強磁性揺らぎと超伝導
UCoGeはc軸方向に強磁性イジング揺らぎを持っていることを明らかにした。この強磁性イジング揺らぎと超伝導の関係を、緩和率の角度依存性から調べた。強磁性イジング揺らぎは、c軸と直行するa,b軸方向の外部磁場に対しては影響を受けないが、磁場をc軸方向に傾けていくと緩和率は急激に抑制され、c軸方向の磁場成分でチューニングされることを明らかにした。また超伝導の上部臨界磁場も強い異方性を示し、c軸方向の磁場に対して強く抑制される。したがって、c軸方向の磁場に対して強磁性イジング揺らぎと超伝導の上部臨界磁場をプロットすると、強磁性イジング揺らぎが強い磁場領域においてのみ超伝導が現れており、両者にプラスの相関があることを実験的に示した。この結果は強磁性揺らぎが超伝導の発現機構に関係している実験的証拠であり、期待される超伝導はスピン三重項超伝導である。
(2) 鉄砒素超伝導体BaFe2(As1-xPx)2における磁性と超伝導の共存・競合
同価数元素置換系BaFe2(As1-xPx)2 (x～0.25)において磁気相と超伝導の関係をP-NMRより微視的に調べた。 x=0.25の試料では共鳴線の増大からTN=56Kで磁気秩序状態にあることが示され、磁気秩序領域の緩和率の測定からTc*～14Kで超伝導転移することも示された。この結果は、磁性と超伝導が空間的に共存しながらも秩序変数同士が競合関係にあることが明らかになった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
鉄系とウラン系の非従来型超伝導体において磁気ゆらぎと超伝導の関係を調べることにより、超伝導の発現機構の解明を目指してきたが、鉄系超伝導ではストライプ型の反強磁性揺らぎが、U系強磁性超伝導ではイジング異方性を持つ強磁性ゆらぎが超伝導と関係していることを突き止めた。今後は更なる研究からこれらの関係の定量的な議論をして行きたい。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究課題は順調に進んでいる。現段階では研究計画の変更や問題点はないが、今後問題が生じれば早急な対処に心がける。
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