1999 Fiscal Year Annual Research Report
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09440136
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| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
前野 悦輝 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (80181600)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 耕作 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90013515)
石田 憲二 大阪大学, 基礎工学部, 助手 (90243196)
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| Keywords | 超伝導 / ルテニウム酸化物 / スピン3重項超伝導 / Sr_2RuO_4 / 比熱 / NMR / P波超伝導 / 異方的超伝導 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、層状ルテニウム酸化物Sr_2RuO_4の超伝導状態を究明することにある。本研究のこれまでの成果により、スピン3重項の超伝導状態が実現していることが明らかになっていた。さらにそのなかでも、時間反転対称性の破れた超伝導状態になっていることが実験的に示唆されていた。最終年度である今年度は、それらを確立し、さらにこの超伝導の固有の新しい現象の観測を目指した研究を行い、以下の成果を得た。
1.スピン3重項電子対特有の波動関数の内部自由度によって、擬2次元面に平行に磁場を印加した場合、超伝導転移が2段階で起こることが理論的に予想されていた。実際に交流磁化率および比熱測定によって、そのような現象を探索した結果、上部臨界磁場付近に2段超伝導転移を誘起させることに成功した。この結果は、これまで考えてきたスピン3重項超伝導状態に対する、大きな検証となる。
2.Sr_2RuO_4とRu金属の共晶結晶において、超伝導転移温度が倍増するという、新奇な効果を発見した。詳しい測定の結果、超伝導はあくまでSr_2RuO_4のRuO_4面が担っており、2相の界面において転移温度が上昇していることなどが明らかになった。
3.一連のルテニウム酸化物についてRu核磁気共鳴を行った結果、超伝導体のSr_2RuO_4では交換相互作用により増強された擬2次元面内のスピン揺らぎが存在することが明らかになった。これはスピン3重項超伝導の凝縮機構を考えるうえで重要な知見となる。
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[Publications] H.Mukuda: "Spin Fluctuations in the Ruthenium Oxides RuO_2, SrRuO_3, CaRuO_3, and Sr_2RuO_4 Probed by Ru NMR"Physical Review B. 60・17. 12279-12285 (1999)
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[Publications] T.Ando: "Upper Critical Fields of the 3-K Superconducting Phase of Sr_2RuO_4"Journal of the Physical Society of Japan. 68・5. 1651-1656 (1999)
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[Publications] M.Miyazawa: "Anomalous Hall Effect in Sr_2RuO_4"Journal of the Physical Society of Japan. 68・5. 1625-1631 (1999)
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[Publications] Y.Maeno: "Experimental Evidence for Spin-Triplet Superconductivity in Sr_2RuO_4"Journal of Superconductivity. 12・4. 535-541 (1999)
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[Publications] Z.Q.Mao: "In-plane Anisotropy of Upper Critical Field in Sr_2RuO_4"Physical Review Letters. 84・5. 991-994 (2000)
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[Publications] S.Nishizaki: "Changes in the Superconducting State of Sr_2RuO_4 Under Magnetic Fields Probed by Specific Heat."Journal of the Physical Society of Japan. 69・2. 572-578 (2000)
