2002 Fiscal Year Annual Research Report
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13852004
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
前野 悦輝 京都大学, 国際融合創造センター, 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)
矢口 宏 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (30314173)
石田 憲二 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (90243196)
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| Keywords | ルテニウム酸化物 / スピン三重項超伝導 / カイラル超伝導状態 / Sr_2RuO_4 / ナイトシフト |
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| Research Abstract |
ルテニウム酸化物Sr_2RuO_4は、本研究代表者の前野らがその超伝導を発見した物質(転移温度はT_c=1.5K)で、本研究メンバーを核としたこれまでの研究から、電子対のスピン状態が合成スピンS=1の三重項であることが実験的に確実となった。本研究の目的は、軌道波動関数も含めてSr_2RuO_4の超伝導状態を確定するとともに、この物質を舞台にスピン三重項の超伝導状態に関わる新しい物理現象を開拓することにある。本年度は主に以下の研究成果を納めた。
(1)マグネット回転式の複合型ベクトル超伝導マグネット・システムが完成したので、これを用いて比熱の精密測定を行い、超伝導二段転移と上部臨界磁場の抑制現象を明らかにした。
(2)Sr_2RuO_4に様々な元素置換を施した単結晶試料を用いて、超伝導転移温度と磁気揺らぎに与える不純物の効果を定量的に明らかにした。
(3)核磁気共鳴によるSr_2RuO_4のルテニウムと酸素の核磁気緩和率とナイトシフトの精密測定を進めた。特に磁場をRuO_2に垂直にかけた配置での研究を進めた。
(4)電子対の軌道角運動量が時間反転対称性を破る、いわゆるカイラル状態特有の現象と見られる上部臨界磁場の特異な温度依存性を明らかにした。
(5)Sr_2RuO_4の超伝導対称性と超伝導メカニズムを明らかにする理論構築を進め、現実的なフェルミ面に基づき3次の摂動計算を行い、電子間クーロン斥力による対形成によってスピン三重項が安定化することを示し、バンドに依存する超伝導ギャップ構造を理論的に予言した。
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Research Products
(7 results)
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[Publications] N.Kikugawa: "Effects of In-Plane Impurity Substitution in Sr_2RuO_4"Journal of the Physical Society of Japan. 72・2. 237-240 (2003)
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[Publications] N.Kikugawa: "Non-Fermi-Liquid Behavior in Sr_2RuO_4 with Nonmagnetic Impurities"Physical Review Letters. 89. 117001-1-117001-4 (2002)
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[Publications] K.Deguchi: "Superconducting Double Transition and the Upper Critical Field Limit of Sr_2RuO_4 in Parallel Magnetic Fields"Journal of the Physical Society of Japan. 71・12. 2839-2842 (2002)
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[Publications] H.Yaguchi: "Detailed Study of the ac Susceptibility of Sr_2RuO_4 in Oriented Magnetic Fields"Physical Review B. 66. 214514-1-214514-7 (2002)
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[Publications] F.Nakamura: "From Mott Insulator to Ferromagnetic Metal : a Pressure Study of Ca_2RuO_4"Physical Review B. 65. 220402-1-220402-4 (2002)
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[Publications] H.Mukuda: "Electron Spin Dynamics in the Spin-Ttriplet Superconducuting State of Sr_2RuO_4"Physical Review B. 65. 132507-1-132507-4 (2002)
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[Publications] T.Nomura, K.Yamada: "Roles of electron correlations in the spin-triplet superconductivity of Sr_2RuO_4"Journal of the Physical Society of Japan. 71・8. 1993-2004 (2002)
