2017 Fiscal Year Annual Research Report
Physics of the interface of f-electron systems and development to the novel devices
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15H02014
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
寺嶋 孝仁 京都大学, 理学研究科, 教授 (40252506)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
笠原 裕一 京都大学, 理学研究科, 准教授 (10511941)
花栗 哲郎 国立研究開発法人理化学研究所, その他, 研究員 (40251326)
池田 浩章 立命館大学, 理工学部, 教授 (90311737)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 重い電子系 / 超伝導 / MBE / 界面、表面 / 人工超格子 / 空間反転対称性の破れ / STMその場観測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、(1)重い電子系希土類金属間化合物の人工超格子の作製と新奇な超伝導性の発現とその解明、(2)重い電子系希土類金属間化合物薄膜のSTMその場観測による表面の構造、電子状態、超伝導状態の解明である。
(1)については(a)超伝導体/スピン密度波（SDW）磁性体（ハイブリッド）人工超格子、(b)通常金属A/超伝導体/通常金属B（トリコロール）人工超格子の作製に成功し、以下の様な、従来にない新奇な超伝導現象が発現することを明らかにした。(a)についてはCeCoIn5（重い電子系超伝導体）/CeRhIn5（SDW磁性体）人工超格子に～GPaの高圧力を加え、CeRhIn5を量子臨界点に到達させると、界面から反強磁性ゆらぎがCeCoIn5層に注入されることにより、CeCoIn5が超強結合超伝導状態となることを明らかにした。(b)についてはYbCoIn5/CeCoIn5/YbRhIn5人工超格子において、トリコロール構造に起因するグローバルな空間反転対称性の破れが導入されることにより、超伝導上部臨界磁場（Hc2）におけるパウリ常磁性効果の抑制が非常に大きくなり、バルクと全く異なる超伝導状態が実現することを示した。また、Hc2の温度変化において、低温でストライプ超伝導、あるいはヘリカル超伝導状態の存在が示唆される結果が得られた。
(2)については、不純物としてZnをドープしたCeCoIn5薄膜についてSTMのその場観測を行い、従来の不純物位置で局所的に磁気モーメントが出現して、超伝導が抑制されるという描像とは異なり、超伝導の抑制は一様に起こっていることを明らかにした。
以上、ｆ電子系において、原子層単位で界面、表面を制御する技術を確立し、従来にない新奇超伝導現象を発現させることに成功し、併せて重い電子系における超伝導の抑制機構に関する新しい知見を得た。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(25 results)
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[Journal Article] Tuning the pairing interaction in a d-wave superconductor by paramagnons injected through interfaces2018
Author(s)
M.Naritsuka, P.F.S.Rosa, Yongkang Luo, Y.Kasahara, Y.Tokiwa, T. Ishii, S.Miyake, T.Terashima, T. Shibauchi, F.Ronning, J.D.Thompson, and Y.Matsuda
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Journal Title
Phys. Rev. Lett.
Volume: in press
Pages: in press
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] 115In-NMR/NQRで観る人工超格子CeCoIn5/CeRhIn5及びエピタキシャル膜CeRhIn5の磁気構造の層数依存性2018
Author(s)
仲嶺元輝, 山中隆義, 北川俊作, 石田憲二, 石井智大, 成塚政裕, 鳥井陽平, 下澤雅明, 宍戸寛明, 笠原成, 常盤欣文, 笠原裕一, 水上雄太, 芝内孝禎, 寺嶋孝仁, 松田祐司
Organizer
日本物理学会 第73回年次大会（2018年）
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[Presentation] NMR/NQRによる重い電子系人工超格子CeCoIn5/CeRhIn5及びCeRhIn5単結晶膜の磁気状態の研究2017
Author(s)
仲嶺元輝, 山中隆義, 北川俊作, 石田憲二, 石井智大, 成塚政裕, 鳥井陽平, 下澤雅明, 宍戸寛明, 笠原成, 常盤欣文, 笠原裕一, 水上雄太, 芝内孝禎, 寺嶋孝仁, 松田祐司
Organizer
日本物理学会 2017年秋季大会
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[Presentation] 重い電子系CeCoIn5/CeRhIn5ハイブリッド超格子の圧力下における上部臨界磁場精密角度依存性2017
Author(s)
成塚政裕, 石井智大, 三宅聡平, 下澤雅明, 芝内孝禎, 常盤欣文, P.F.S. Rosa, Y. Luo, F. Ronning, J.D Thompson, 笠原裕一, 寺嶋孝仁, 松田祐司
Organizer
日本物理学会 2017年秋季大会
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