Research Abstract |
CeCoIn_5は重い電子系超伝導体の一種であり,Ce系重い電子超伝導体としてはもっとも高い超伝導転移温度T_c=2.3Kを示す.またその上部臨界磁場H_(c2)は強いパウリ常磁性の効果により,低温強磁場領域で通常の2次転移ではなく1次転移であることが,熱伝導率,磁化,熱膨張,比熱などの測定から指摘されている,より正確に1次転移領城を決定するため,10x10・m^2程度の微小ホール素子を用いた局所磁化測定法の開発・測定を行った.その測定結果はバルク測定の結果を裏付けるものとなった. 強相関電子系における超伝導で最も重要な点は超伝導の発現機構とその対称性であることは明らかであろう.しかしながら重い電子系超伝導体では超伝導の対称性が決定されている物質は少ない.一方で高温超電導体においては薄膜試料の作製に成功しており,薄膜試料に微細加工を施して,クーパー対の位相の直接的な決定に成功している.そこで我々はCeCoIn_5の超伝導対称性を直接決定すべく,分子線エピタキシー(MBE)法を用いた薄膜作製を行い,c軸方向に揃った(ただし面内はランダム)c配向膜の作製に成功した.作製した膜は,バルク試料とほぼ同じ超伝導転移温度,シャープな超伝導転移幅,バルク試料とほぼ同じH_(c2)の異方牲など極めて良質である.残念ながらエピタキシャル成長には成功しなかったため,クーパー対の位相を直接決定することは出来なかった.現在はCeCoIn_5の母物質であり,圧力誘起超伝導体であるCeIn_3のエピタキシャル薄膜の作製にMBE法を用いて取り組んでいる.CeIn_3ならびにf電子を持たない参照物質であるLaIn_3のエピタキシャル薄膜の作製に成功しており,更に進んでCeIn_3をn層,LaIn_3をm層,交互に積んだ人工超格子薄膜CeIn_3(n)/LaIn_3(m)の作製に成功しつつある.人工超格子ではCe層の厚みを薄くしてやることによって磁性に関する次元性を3次元から2次元に変化させることが出来る.我々はCeIn_3(n)/LaIn_3(4)(n=8,5,4)を作製し,その電気抵抗率測定から次元性精御によって反強磁性が抑制され,有効質量が増大することを示した.
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