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

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23540407
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 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)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 非従来型超伝導 / スピン三重項超伝導 / 磁気熱量効果 / 比熱 / 一軸性歪み / 一次相転移 / 超伝導ギャップ構造

研究概要

本研究では、熱力学測定や圧力効果の実験によって、超伝導体の興味深い性質を引き出すことを目的とした。特に、自作の高感度の比熱・磁気熱量効果測定装置を用いて、従来の研究では見ることのできなかった現象の発見を目指した。
最大の成果は、スピン三重項超伝導体Sr2RuO4の磁気熱量効果から、ある条件下では超伝導-常伝導相転移が一次相転移になっていることを初めて明らかにした点である。このことは、未知のメカニズムで超伝導が壊されていることを示している。他に、有機超伝導体(TMTSF)2ClO4の超伝導ギャップ構造を比熱測定から初めて明らかにしたり、ルテニウム酸化物への特異な一軸性歪み効果を明らかにしたりした。

研究成果

• [雑誌論文] Strong Increase of Tc of Sr2RuO4 Under Both Tensile and Compressive Strain (2014)
  • 著者名/発表者名: C. W. Hicks, D. O. Brodsky, E. A. Yelland, A. S. Gibbs, J. A. N. Bruin, M. E. Barber, S. D. Edkins, K. Nishimura, S. Yonezawa, Y. Maeno, A. P. Mackenzie
  • 雑誌名: Science 巻: 344 ページ: 283
  • DOI: 10.1126/science.1248292
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisotropic uniaxial pressure response of the Mott insulator Ca2RuO4 (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Taniguchi, K. Nishimura, R. Ishikawa, S. Yonezawa, S. K. Goh, F. Nakamura, Y. Maeno
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 88 ページ: 205111
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.88.205111
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extended analysis of the fieldangle-dependent heat capacity of (TMTSF) 2ClO4 toward identification of the superconducting gap structure (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Yonezawa, Y. Maeno D. Jérome
  • 雑誌名: J. Phys. : Conf. Ser 巻: 449 ページ: 012032
  • DOI: 10.1088/1742-6596/449/1/012032
  • 査読あり
• [雑誌論文] First-Order Superconducting Transition of Sr2RuO4 (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Yonezawa, T. Kajikawa, Y. Maeno
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 巻: 110 ページ: 077003
  • DOI: 10.1103/PhysRevLett.110.077003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nodal superconducting order parameter and thermodynamic phase diagram of (TMTSF) 2ClO4 (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Yonezawa, Y. Maeno, K. Bechgaard, D. Jérome
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 85 ページ: 140502R
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.85.140502
  • 査読あり
• [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
  • 年月日: 2014-03-29
• [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
  • 年月日: 2013-09-28
• [学会発表] Thermodynamic Evidence of the FirstOrder Superconducting Transition in Sr2RuO4 (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Yonezawa, T. Kajikawa, 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: 2013-08-07
• [学会発表] Sr2RuO4純良単結晶試料の交流比熱の磁場方向依存性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 梶川知宏, 米澤進吾, 前野悦輝
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学東広島キャンパス
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] 擬一次元超伝導体(TMTSF)2ClO4の磁場角度分解熱容量の詳細な解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 米澤進吾
  • 学会等名: 新学術領域研究「分子自由度が拓く新物質科学」第7回領域会議
  • 発表場所: 東京大学, 小柴ホール
  • 年月日: 2013-03-03
• [学会発表] Anisotropic superconductivity in (TMTSF) 2ClO4 (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Yonezawa, Y. Maeno, K. Bechgaard, D. Jérome
  • 学会等名: International Symposium on Materials Science Opened by Molecular Degrees of Freedom (MDF2012)
  • 発表場所: 宮崎シーガイア
  • 年月日: 2012-12-03
• [学会発表] Sr2RuO4の微小単結晶の交流比熱測定 (2012)
  • 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2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] Calorimetric study of unconventional superconductivity in (TMTSF) 2ClO4 (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Yonezawa, Y. Maeno, K. Bechgaard, D. Jérome
  • 学会等名: International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity (M2S2012)
  • 発表場所: Washington DC, USA
  • 年月日: 2012-07-30
  • 招待講演
• [学会発表] Thermodynamic Study of Unconventional Superconductivity in the Bechgaard Salt (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Yonezawa, Y. Maeno, K. Bechgaard, D. Jérome
  • 学会等名: International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals 2012 (ICSM2012)
  • 発表場所: Atlanta, USA
  • 年月日: 2012-07-12
  • 招待講演
• [学会発表] Anomalous Superconducting Transition of Sr2RuO4 Investigated by Magnetocaloric Effect (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Yonezawa, T. Kajikawa, Y. Maeno
  • 学会等名: International Conference on Topological Quantum Phenomena (TQP2012)
  • 発表場所: 名古屋大学, ES 総合館
  • 年月日: 2012-05-17
• [学会発表] Superconducting Phase Diagram of Sr2RuO4 Revealed by the Magnetocaloric Effect (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Yonezawa, T. Kajikawa, Y. Maeno
  • 学会等名: UK-Japan Meettiing 2012
  • 発表場所: 東京大学, 小柴ホール・武田ホール
  • 年月日: 2012-01-10
• [学会発表] Superconducting Gap Structure and Phase Diagram of (TMTSF) 2ClO4 (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Yonezawa, Y. Maeno, K. Bechgaard, D. Jérome
  • 学会等名: The 9th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Ferromagnets (ISCOM 2011)
  • 発表場所: Gniezno, Poland
  • 年月日: 2011-09-27
  • 招待講演
• [学会発表] 擬一次元系超伝導(TMTSF)2ClO4の回転磁場中熱容量測定と超伝導ギャップ構造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 米澤進吾, 前野悦輝, Klaus Bechgaard, Denis Jérome
  • 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: 2011-09-23
• [備考]
  • URL: http://www.ss.scphys.kyotou.ac.jp/person/yonezawa/index.html
• [備考] アウトリーチ活動
• [備考] 2011-2013年度京都府立嵯峨野高等学校学校評議員
• [備考] 2011-2013年度京都物理コンテスト運営委員
• [備考] 2011-2013年度京都大学オープンキャンパス に参加
• [備考] 2012年度「最先端科学の体験型学習講座」Experienced-based Learning Course for Advanced Science(ELCAS)担当
• [備考] 報道関連
• [備考] プレスリリース「ルテニウム酸化物における超伝導の一次相転移の発見-超伝導と磁場の未知の相互作用メカニズムの存在を示唆-」(京都大学ホームページ, 2013年2月15日)
• [備考] 新聞報道「京大, ルテニウム酸化物の超電導で「一次相転移」を確認」(日刊工業新聞, 2013年2月20日朝刊25面)