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2013 年度 実績報告書

圧力中での磁場角度分解比熱測定で解明する擬一次元超伝導体の秩序変数の変遷

研究課題

研究課題/領域番号 23540407
研究機関京都大学

研究代表者

米澤 進吾  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (30523584)

キーワード比熱測定 / 磁気熱量効果測定 / スピン三重項超伝導 / 有機物超伝導 / 擬一次元超伝導 / 超伝導ギャップ構造 / 超伝導一次相転移 / 超伝導対破壊機構
研究概要

本研究計画の最終年度では、自作熱容量計を用いた研究をさらに進めた。昨年度報告した、ルテニウム酸化物超伝導体Sr2RuO4において磁場が結晶のab面に平行な場合に超伝導相転移が一次相転移になるという顕著な現象の解明を進めた。磁気熱量効果に加えて、比熱でも初めて明確な一次相転移性を観測することに成功した。また、一次相転移の現れ方は試料の質に非常に敏感であることも明らかにした。また、通常の二次相転移が起こる状況下では、超伝導の性質(例えば比熱や上部臨界磁場)が面内の磁場方向には依存しないのに対し、一次相転移が起こる条件下では、超伝導の性質に顕著な面内磁場異方性が現れることが分かった。このことは一次相転移の起源を決める上で非常に重要な情報であり、現在論文を投稿中である。また、H26年度に関連の招待講演2件が予定されている。他に、比熱の面内磁場方向依存性にも、低温では特異な依存性が現れることを見出した。
また、有機物擬一次元超伝導体(TMTSF)2ClO4について、比熱の温度依存性の測定を進めた。この物質は、24ケルビン付近の冷却スピードによって物質内の有効的な不純物濃度を制御できるという特異な性質を持つ。このことを利用し、比熱の温度依存性が不純物濃度による変化を一つの試料を用いて系統的に研究した。また、比熱の磁場方向依存性の詳細な解析について論文1篇を出版した。
研究期間全体を通じて、圧力下の測定に関しては進展が少なかったものの、常圧下での比熱および磁気熱量効果の測定で顕著な成果を上げた。特に、Sr2RuO4の超伝導一次相転移は、超伝導と磁場の未知の相互作用を明らかにした点で非常に意義がある。また、(TMTSF)2ClO4の研究でも、初めて超伝導ギャップ構造を比熱の磁場方向依存性から明らかにすることができ、この手法が擬一次元系にも適用できることを初めて明らかにした。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Extended analysis of the field-angle-dependent heat capacity of (TMTSF)2ClO4 toward identification of the superconducting gap structure2013

    • 著者名/発表者名
      Shingo Yonezawa, Yoshiteru Maeno and Denis Jerome
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 449 ページ: 012032(1-7)

    • DOI

      10.1088/1742-6596/449/1/012032

    • 査読あり
  • [学会発表] Superconducting transition at Hc2 in Sr2RuO42014

    • 著者名/発表者名
      S. Yonezawa
    • 学会等名
      International Conference on Topological Quantum Phenomena 2014 (TQP2014)
    • 発表場所
      京都大学・百周年時計台記念館
    • 年月日
      20141216-20141220
    • 招待講演
  • [学会発表] Superconducting phase diagram and pair-breaking mechanism in Sr2RuO42014

    • 著者名/発表者名
      S. Yonezawa, T. Kajikawa, H. Tanaka, D. Shibata, Y. Maeno
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
    • 発表場所
      Grenoble, France
    • 年月日
      20140707-20140711
    • 招待講演
  • [学会発表] Sr2RuO4の超伝導転移温度の面内一軸的歪み依存性2014

    • 著者名/発表者名
      西村佳悟、米澤進吾、C. W. Hicks、D. O. Brodsky、A. P. Mackenzie、前野悦輝
    • 学会等名
      日本物理学会 第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学・湘南キャンパス
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] In-plane magnetic-field anisotropy of the superconducting state of Sr2RuO42013

    • 著者名/発表者名
      米澤進吾、梶川知宏、前野悦輝
    • 学会等名
      「対称性の破れた凝縮系におけるトポロジカル量子現象」第4回領域研究会
    • 発表場所
      名古屋大学・ES総合館
    • 年月日
      20131219-20131221
  • [学会発表] Specific-heat and magnetocaloric-effect study of Sr2RuO42013

    • 著者名/発表者名
      S. Yonezawa, T. Kajikawa, Y. Maeno
    • 学会等名
      The 2nd workshops for Young Researchers on Topological Quantum Phenomena
    • 発表場所
      沖縄・宜野湾市・カルチャーリゾートフェストーネ
    • 年月日
      20131022-20131026
  • [学会発表] Sr2RuO4の比熱や上部臨界磁場の内磁場異方性の増強2013

    • 著者名/発表者名
      米澤進吾、梶川知宏、前野悦輝
    • 学会等名
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学・三島キャンパス
    • 年月日
      20130925-20130928
  • [学会発表] Thermodynamic Evidence of the First-Order Superconducting Transition in Sr2RuO42013

    • 著者名/発表者名
      S. Yonezawa, T. Kajikawa, and Y. Maeno
    • 学会等名
      The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2013)
    • 発表場所
      東京大学・本郷キャンパス
    • 年月日
      20130805-20130809
  • [学会発表] バルク測定から見たSr2RuO4の超伝導対称性2013

    • 著者名/発表者名
      米澤進吾
    • 学会等名
      新学術領域研究「対称性の破れた凝縮系におけるトポロジカル量子現象」第12回集中連携研究会「Sr2RuO4の超伝導対称性とトポロジカル超伝導」
    • 発表場所
      京都大学・理学研究科5号館
    • 年月日
      20130608-20130608
  • [備考] 米澤進吾 ホームページ

    • URL

      http://www.ss.scphys.kyoto-u.ac.jp/person/yonezawa/index.html

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公開日: 2015-05-28  

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