2019 Fiscal Year Annual Research Report
Coexistence of magnetic order and superconductivity in iron-based superconductor studied by nuclear resonant small-angle scattering and Mossbauer Spectroscopy under magnetic fields
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16K05446
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
北尾 真司 京都大学, 複合原子力科学研究所, 准教授 (00314295)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | メスバウアー分光 / 核共鳴小角散乱 / 鉄系超伝導体 / 磁気的微細組織 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、磁気秩序と超伝導の共存状態の解明のため核共鳴小角散乱と磁場下メスバウアー分光を用いて、磁性と超伝導の共存状態の描像を明らかにすることを目的とするものであった。近年の液体ヘリウムの供給不足の問題により、多量の液体ヘリウムを使用する超伝導マグネットを使用した磁場下の測定については、やや実験が難しい状況となったものの、本研究としてはおおむね順調に進展し、本研究の目的とする核共鳴小角散乱の実験などにより、共存状態に関する研究成果を得ることができた。本研究で得られた実験結果としては、磁気秩序と超伝導状態の相分離が生じるとすれば、数ナノメートルから数十ナノメートルというサイズにおいて生じることが予想されるものの、これらの領域で特徴的なサイズの微細構造が観測できなかったことから、非常に複雑なサイズや形状をもって共存状態が実現しているという描像を示唆するものであった。また、本研究の研究成果をもとに、核共鳴小角散乱がさまざまな研究対象において、磁気的微細構造の観測をするための強力な手法であることを示すことができた。核共鳴小角散乱を発展的に拡大した実験として、金属合金の磁気的微細組織の観測を行い、他の手法では難しかった磁気的微細組織が温度により変化する現象を観測するなどの応用研究を進展させることができた。また、メスバウアー効果を多元素において実現することで複数の元素についての総合的な電子状態の知見を得るなどの、さらなる応用研究にむけた成果を進展させることができた。
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