| 研究課題/領域番号 |
25707025
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
吉田 靖雄 東京大学, 物性研究所, 助教 (10589790)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 重い電子系超伝導 / 走査トンネル顕微鏡 / 超低温 / 強磁場 |
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| 研究実績の概要 |
重い電子系超伝導体CeCoIn5の超低温・強磁場で現れる新たな超伝導相では、そのクーパーペアが有限の運動量を持ち、超伝導特性が空間的に変調するFFLO超伝導が実現していると考えられている。驚くべきことに、この相では磁場によって誘起された磁気秩序が、超伝導と共存していることが実験的・理論的に示唆されている。しかし、それらの実空間観察はいまだ実現されておらず、走査トンネル顕微鏡（STM/S）がその結論を与えるのではないかと期待されている。そこで、超低温・強磁場中で動作するSTM/Sおよびスピン偏極STMを開発し、FFLO超伝導は本当に実現しているのかを明らかにし、さらに磁気秩序との共存関係を明らかにすることが本研究の目的である。
本年度は14 T超伝導マグネットの導入と3He-4He希釈冷凍機STMの製作及びテストを行い、現在までに1 K以下の極低温において、超伝導体NbSe2の超伝導ギャップの観測に成功している。探針・サンプルの超低温における交換機構を導入間近の段階である。
また、CeCoIn5の低温400 mK、強磁場6 TまでのSTM/STS測定の追実験を行った結果、これまで観察されていた正方格子とは異なる対称性を持つ状態が観察され、現在共同研究者の理論家と議論から劈開表面で磁気秩序が発現している可能性が指摘され、その実験的な証拠を得るために、スピン偏極探針を用いた実験からその磁気秩序の直接観察を目指した実験を計画している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
14 Tマグネットの導入が遅れたことと、STMの動作実験における振動および電気的ノイズ問題に多くの時間を費やさなければならなかったため。
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度は、超低温での安定したSTMの動作を確認すると共に、超低温STMの面内強磁場への適応を早い段階で行う。現在のところ、真空中での試料交換機構が完成していないので、面内強磁場中で最初に試す試料としては、大気中で劈開が可能な超伝導体NbSe2を考えている。NbSe2は面直磁場では5 Tで臨界磁場に達する一方で、面内磁場では15 Tまで臨界磁場が上がることから、渦糸の入り方に興味がもたれる。NbSe2を用いた実験が終了次第、試料交換機構の導入を行い、CeCoIn5の超低温・強磁場での測定に移行する予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
装置の開発が遅れており、装置開発に必要な消耗品の購入を次年度に延期したため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
開発している装置のために、新たに物品や消耗品のための利用のために、次年度補助金と合わせて使用する予定である。
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