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2011 年度 実績報告書

NMRによる層状・籠状物質の低温量子状態の解明

公募研究

研究領域配列ナノ空間を利用した新物質科学:ユビキタス元素戦略
研究課題/領域番号 22013011
研究機関神戸大学

研究代表者

小手川 恒  神戸大学, 理学研究科, 准教授 (30372684)

キーワードNMR / 低温 / 層状物質 / カゴ状物質
研究概要

層状物質として鉄系超伝導体、層状窒化物超伝導体のNMR測定を行った。新鉄系物質K_xFe_<1-y>Se_2に関してはSe-NMRから磁気揺らぎが類似物質のFeSeに比べて弱いこと、超伝導ギャップの対称性が等方的なマルチギャップか、もしくは異方的であることを指摘した。また、ペロブスカイト層を含む鉄系超伝導体Ca_4(MgTi)_3Fe_2As_2O_8では40K以上の転移温度が実現しているにもかかわらず、磁気揺らぎは顕著に発達していないことが分かった。これらの結果は単に強い臨界的な磁気揺らぎが鉄系の超伝導に直接寄与している訳ではないことを示唆している。
また、層状窒化物Li_xZrNClのNMR測定ではフォノンと媒介としたBCS超伝導体に見られるコヒーレンスピークが現れないことを明らかにした。つまり、フォノン以外の超伝藤機構の可能性がある。Liのドープ量を下げていくと超伝導転移温度が上昇するが、その際に超伝導転移温度以上からギャップ的な振舞いが現れているとを明らかにした。このことから、フェルミ面の形状の変化が超伝導転移温度の上昇に関与していることが示唆され、ネスティングの重要性を指摘する理論と矛盾しない結果を得た。
籠状クラスレート物質のBa_8Ga_<16>Sn_<30>では内包Baイオンの局所振動の観測に成功し、0.4Kにおいてもその振動は生き残っていることを明らかにした。また、クラスレート超伝導体Ba_8Si_<46>におけるBa-NMRではBaイオンの局所振動に起因するような異常は観測されなかった。加えて、Si-NMRからコヒーレンスピークの観測に成功し、超伝導機構は従来のフォノン機構で説明できることを明らかにした。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] NMR Evidence pf Freezing of Rattling Motion in LaIr_2Zn_<20> and LaRu_2Zn_<20>2012

    • 著者名/発表者名
      Kenji Asaki, Hisashi Kotegawa, et al
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn.

      巻: 81 ページ: 023711-1-023711-4

    • DOI

      10.1143/JPSJ.81.023711

    • 査読あり
  • [雑誌論文] NMR Studies of Ba_8Ga_<16>Sn_<30> Clathrates2011

    • 著者名/発表者名
      Hideki Tou, Hisashi Kotegawa, et al
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn.Suppl.

      巻: 80 ページ: SA039-1-SA039-3

    • DOI

      10.1143/JPSJS.80SA.SA039

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Possible superconducting Symmetry and Magnetic Correlations in K_<0.8>Fe_2Se_2 : A ^<77>Se-NMR Study2011

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Kotegawa, et al
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn.

      巻: 80 ページ: 043708-1-043708-2

    • DOI

      10.1143/JPSJ.80.043708

    • 査読あり
  • [学会発表] 鉄系超伝導体KxFe_<2-y>Se_2のNMRによる研究II2012

    • 著者名/発表者名
      冨田佑介、小手川恒, 他
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西学院大(兵庫県)
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] 単結晶Type I Ba_8Ga_<16>Sn_<30>のGa-NMRによる研究2012

    • 著者名/発表者名
      古本和哉、小手川恒, 他
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西学院大(兵庫県)
    • 年月日
      2012-03-24
  • [学会発表] NMRによる層状・籠状物質の低温量子状態の解明2012

    • 著者名/発表者名
      小手川恒, 他
    • 学会等名
      特定領域、領域会議
    • 発表場所
      物質・材料研究開発機構(茨城県)
    • 年月日
      2012-01-06
  • [学会発表] NMRから見たカゴ状物質のラットリング転移2012

    • 著者名/発表者名
      藤秀樹、小手川恒, 他
    • 学会等名
      特定領域、領域会議
    • 発表場所
      物質・材料研究開発機構(茨城県)
    • 年月日
      2012-01-06
  • [学会発表] 層状窒化物超伝導体Li_xZrNClのNMRによる研究2011

    • 著者名/発表者名
      小手川恒, 他
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      富山大学(富山県)
    • 年月日
      2011-09-24
  • [学会発表] 単結晶Type I Ba_8Ga_<16>Sn_<30>のGa-NMRによる研究2011

    • 著者名/発表者名
      古本和哉、小手川恒, 他
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      富山大学(富山県)
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] カゴ状超伝導体Ba_8Si_<46>のBa-NMRによる研究2011

    • 著者名/発表者名
      村本亮、小手川恒, 他
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      富山大学(富山県)
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] KxFe_<2-y>Se_2のNMRによる研究2011

    • 著者名/発表者名
      小手川恒, 他
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      富山大学(富山県)
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] ペロブスカイト層を含む鉄系超伝導体Ca_4(MgTi)_3Fe_2As_2O_8 (T_c>40K)のNMR測定2011

    • 著者名/発表者名
      冨田佑介、小手川恒, 他
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      富山大学(富山県)
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] 単結晶クラスレート化合物Ba_8Ga_<16>Sn_<30>のGa-NMRによる研究2011

    • 著者名/発表者名
      古本和哉、小手川恒, 他
    • 学会等名
      新学術領域、研究会
    • 発表場所
      東大物性研究所(東京都)
    • 年月日
      2011-06-24
  • [学会発表] LaT_2Zn_<20>(T=Ru,Os)の構造相転移に関するNMRによる研究2011

    • 著者名/発表者名
      藤秀樹、小手川恒, 他
    • 学会等名
      新学術領域、研究会
    • 発表場所
      東大物性研究所(東京都)
    • 年月日
      2011-06-24

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公開日: 2013-06-26  

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