2015 Fiscal Year Research-status Report
遍歴強磁性超伝導体における磁場誘起超伝導メカニズムの微視的解明
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26400375
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
徳永 陽 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 先端基礎研究センター, 研究主幹 (00354902)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青木 大 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30359541)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 強磁性超伝導 / 核磁気共鳴 / 量子臨界現象 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
超伝導はもともと磁場とは相性が悪く、どんな超伝導体も強い磁場をかけていくと、最後には超伝導が壊されてしまう。ところがウラン化合物の強磁性超伝導体では、同じウラン電子が強磁性と超伝導を同時に担っており、さらに驚くべきことに、磁場によって新しい超伝導相が誘起される(磁場誘起超伝導)。これらの特異な超伝導の振る舞いは、強磁性揺らぎを媒介とした新しい超伝導機構の存在を直感的に示唆しており、磁場で安定化する超伝導の解明は、超伝導の新たな応用の可能性を広げるものでもある。
本研究ではNMR法を用いてこの強磁場下で出現する特異な磁場誘起超伝導状態の解明を行っている。NMR法を用いることで電子の静的な性質のみならず動的な性質(スピンの揺らぎ)も同時に調べることができる。平成26年度はCoを10%置換したURhGe試料を用いてをCo-NMRによる研究を行ったが、本年度は新たにCo置換していないURhGe単結晶を準備し、73Ge-NMR測定を実施した。これまでURhGe単結晶ではGe-NMR信号は観測されていなかったが、今回73Ge同位体を濃縮した単結晶を準備することで、73Ge-NMR信号の観測に初めて成功した。異なる磁場方向でのGe-NMRスペクトルの測定を行い、物質内部の内部磁場および電場勾配を高精度で決定した。さらに本年度はこれまでの成果を原著論文としてまとめ、それが米国物理学会誌Physical Review Lettersに掲載された。掲載論文は強磁性スピン揺らぎを利用した新しい超伝導の可能性を示唆する極めて重要な成果として注目論文(Editor's Suggestion)にも選ばれた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度はCo置換していない高純度のURhGe単結晶を新たに準備し、73Ge-NMR測定を実施した。NMRで観測可能な73Ge同位体を濃縮した単結晶を準備することで、73Ge-NMR信号の観測に初めて成功した。また原著論文が国際的な学術誌(Physical Review Letters)に掲載され、さらに注目論文にも選ばれた。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度、URhGe単結晶において73Ge-NMR信号の観測に成功したことで、今後、超伝導状態の直接観測が可能となった。平成28年度は希釈冷凍機を用いて1K以下の極低温実験を行い、超伝導状態での電子対対称性やギャップ異方性を微視的観点から明らかにしていく。
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| Causes of Carryover |
今年度に予定していた海外(LNCMI-Grenoble)での強磁場NMR実験が施設の電源トラブルにより延期となったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
持ち越し分は延期となった強磁場NMR実験の旅費としてそのまま使用する。従ってその他の次年度の助成金の使用計画に変更はない。
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[Journal Article] Quantum tricritical uctuations driving mass enhancement and reentrant superconductivity in URhGe2016
Author(s)
Y. Tokunaga, D. Aoki, H. Mayaffre, S. Kramer, M.-H. Julien, C. Berthier, M. Horvatic, H. Sakai, S. Kambe, T. Hattori and S. Araki et al.,
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Journal Title
Journal of Physics: Conference Series
Volume: 683
Pages: 012010_1-6
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] URhGeのNMRによる研究2016
Author(s)
徳永陽, 青木大, H. Mayaffre, S. Kramer, M.-H. Julien, C. Berthier, M. Horvatic, 酒井宏典, 神戸振作, 服部泰佑, 荒木新吾
Organizer
日本物理学会 第71回年次大会
Place of Presentation
東北学院大学 (宮城県・ 仙台市)
Year and Date
2016-03-19 – 2016-03-22
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[Presentation] U(Rh1-xCox)GeのNMRによる研究 III2015
Author(s)
徳永陽, 青木大, H. Mayaffre, S. Kramer, M.-H. Julien, C. Berthier, M. Horvatic, 酒井宏典, 神戸振作, 服部泰佑, 荒木新吾
Organizer
日本物理学会 2015年 秋の分科会
Place of Presentation
関西大学 (大阪府・ 吹田市)
Year and Date
2015-09-16 – 2015-09-19
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