Clarifying the mechanism of spin-triplet superconductivity in uranium compounds

阐明铀化合物中自旋三重态超导机制

基本信息

批准号：
20KK0061
负责人：
徳永陽
金额：
$ 11.9万
依托单位：
Japan Atomic Energy Agency
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-10-27 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

ウランを含む化合物では, 強磁性超伝導, 磁場誘起超伝導, 超伝導多重相など, 新奇な超伝導現象が次々と発見されており, その背景には従来の超伝導とは異なる, スピン三重項超伝導という新しい超伝導の物理が広がっている. 本研究は試料の相互提供を軸とした新たな共同研究の枠組みを確立することで, スピン三重項超伝導の機構解明に向けた国際研究を加速させることを目的としている.研究の3年目となる令和4年度は, 新しいスピン三重項超伝導体UTe2の研究において大きな進展があった. 従来の単結晶は全て化学輸送法によって育成されていたが, 今年度新たに塩フラックス法による新しい純良単結晶の育成法を見出した. その結果, 欠損のない純良な単結晶の育成が可能となり, 超伝導転移温度はこれまで最高の2.1Kに到達し, 同時に試料の純度を示す残留抵抗率比などの指標も従来のものに比べて桁違いに向上した. さらに試料の純良化に成功した結果, UTe2において世界初の量子振動の観測に成功し, 初めてフェルミ面を実験的・理論的に明らかにすることに成功した. 磁場をb軸方向にかけた強磁場実験からは, 高磁場と低場の2つの超伝導が相が存在すること, さらに低磁場超伝導相内部にもう一つ相線が存在することも見出した. この結果は強磁場中において二つの超伝導相が混在した中間相が存在する可能性を強く示唆している. さらに高磁場下, 圧力下のNMR測定からは, 磁場をb軸方向に印加すると超伝導対称性が変化すること、さらにUTe2の超伝導は重い電子状態のみで発現することも明らかにした.以上の成果をPhysical Review Letters, Physical Review X等を含む複数の雑誌に原著論文として出版し, 同時に国内外の学会等において発表を行った.

在包含铀的化合物中，已经发现了新的超导现象，例如铁磁超导性，磁场诱导的超导性和超导多个相位的多个相，其背景是新的超导性物理学的传播，这与传统超电导性不同。这项研究旨在通过建立有关样品相互提供的联合研究的新框架来加速国际自旋三胞胎超导性机理的研究。在研究的第三年，在2022财政年度，关于新的自旋三胞胎超导性UTE2的研究取得了长足的进步。所有常规的单晶均使用化学传输方法生长，但是今年，我们发现了一种使用盐通量方法生长新的纯和良好单晶的新方法。结果，可以在没有缺陷的情况下生长纯净和良好的单晶。超导过渡温度达到有史以来最高的2.1k，同时，诸如剩余电阻率之类的索引（表明样品的纯度）的数量级高于常规数量级。此外，样品的纯度已成功提高，并且在UTE2中观察到了世界上第一个量子振动，并且第一次可以在实验和理论上揭示费米表面。从在B轴方向上应用磁场的强磁场实验，发现有两个超导相，高磁场和低场，并且低磁场超导相位内部还有另一个相。该结果强烈表明可能存在一个中间相，其中两个超导相在强磁场中混合在一起。此外，在高磁场下和压力下的NMR测量值也揭示了超导性对称性在B轴方向施加磁场时会发生变化，并且UTE2中的超导性仅在重型电子状态下表达。上述结果已在几个期刊上以原始论文的形式发表，包括物理审查信和物理评论X，与此同时，它们已在学术会议和其他地方介绍。

项目成果

期刊论文数量（104）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Reentrant superconductivity and multiple superconducting phases in UTe2

UTe2 中的重入超导性和多个超导相

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Dai Aoki;Dai Aoki
通讯作者：
Dai Aoki

Strong magnetic anisotropy and unusual magnetic field reinforced phase in URhSn with a quasi-kagome structure

DOI：
10.1103/physrevb.102.134411
发表时间：
2020-10
期刊：
Physical Review B
影响因子：
3.7
作者：
Y. Shimizu;A. Miyake;A. Maurya;F. Honda;A. Nakamura;Y. Sato;Dexin Li;Y. Homma;M. Yokoyama;Y. Tokunaga;M. Tokunaga;D. Aoki
通讯作者：
Y. Shimizu;A. Miyake;A. Maurya;F. Honda;A. Nakamura;Y. Sato;Dexin Li;Y. Homma;M. Yokoyama;Y. Tokunaga;M. Tokunaga;D. Aoki

Electronic structure of ThPd2Al3: Impact of the U 5f states on the electronic structure of UPd2Al3

ThPd2Al3 的电子结构：U 5f 态对 UPd2Al3 电子结构的影响

DOI：
10.1103/physrevb.105.115128
发表时间：
2022
期刊：
Physical Review B
影响因子：
3.7
作者：
Fujimori Shin-ichi;Takeda Yukiharu;Yamagami Hiroshi;Pospsil Jiri;Yamamoto Etsuji;Haga Yoshinori
通讯作者：
Haga Yoshinori

Anisotropic Kondo pseudogap in URu2Si2

DOI：
10.1103/physrevb.101.245103
发表时间：
2018-05
期刊：
Physical Review B
影响因子：
3.7
作者：
J. Buhot;J. Buhot;X. Montiel;Y. Gallais;M. Cazayous;A. Sacuto;G. Lapertot;Dai Aoki;N. Hussey;Claudine Lacroix;C. P'epin;S. Burdin;M. Measson;M. Measson
通讯作者：
J. Buhot;J. Buhot;X. Montiel;Y. Gallais;M. Cazayous;A. Sacuto;G. Lapertot;Dai Aoki;N. Hussey;Claudine Lacroix;C. P'epin;S. Burdin;M. Measson;M. Measson

YbAgGeにおける量子二重臨界点

YbAgGe 的量子双临界点

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
常盤欣文;M. Garst;P. Gegenwart;S. L. Bud'ko;P. C. Canfield
通讯作者：
P. C. Canfield

DOI：
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作者：
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地球磁気圏X線撮像計画 GEO-X に向けた超軽量X線望遠鏡のプラズマ原子堆積法による Pt 膜付加工

地球磁层X射线成像项目GEO-X超轻X射线望远镜上采用等离子体原子沉积法处理Pt涂层

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
神戸振作;徳永陽;酒井宏典;芳賀芳範;伊師ほか
通讯作者：
伊師ほか

Resonant magnetic x-ray scattering study of UPd_2Al_3

UPd_2Al_3的共振磁X射线散射研究

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
J. Phys. Soc. Jpn. Suppl. 75
影响因子：
0
作者：
小手川恨;日高宏之;入江祐太;小林達生;菊地大輔;菅原仁;佐藤英行;S. Kambe;Tatsuma D. Matsuda;Y. Onuki;Kazuaki Iwasa;Dai Aoki;Yo Tokunaga;Tatsuma D. Matsuda;Yoshinori Haga;Fuminori Honda;Koji Kaneko;Y. Tokunaga;Tatsuma D. Matsuda;青木大;徳永陽;Y. Kasahara;Dai Aoki;Tatsuma D. Matsuda;Naoyuki Tateiwa;Takahiro Namiki;Y. Tokunaga;Y. Tokunaga;R. E. Walstedt;K.Kaneko;松田達磨;S.Kambe;Nguyen Duc Dung;Y.Tokunaga;T.D.Matsuda;Yusuke Okuda;Tomoya Kawai;H.Sakai;H.Tou;T.Fujimoto;Yoshinori Haga;D.Aoki;D.Aoki;Y.Tokunaga;D.Aoki;S.Kambe;Koji Kaneko;Koji Kaneko;T.D.Matsuda;T.D.Matsuda;H.Sakai;H.Sakai;R.Settai;R.Settai;N.Tateiwa;N.Tateiwa;S.Ikeda;S.Ikeda;S.Ikeda;K.Sugiyama;F.Honda;D.Aoki;D.Aoki;A.Galatanu;S.Tsutsui;Y.Tokunaga;N.Tsugawa;H.Shishido;Y.Onuki;S.Jonen;N.Metoki;S.Jonen;S.Jonen;T.Fujimoto;T.Fujimoto;F.Honda;Y.Homma;T.C.Kobayashi;M.Nakashima;A.Thamizhavel;A.Harada;A.Hori;Y.Sakurai;T.Okane;T.Okane;S.Fujimori;S.Fujimori;W.Higemoto;W.Higemoto;K Ishii
通讯作者：
K Ishii

反強磁性体UI_<n3>の核磁気共鳴法による研究III

核磁共振法研究反铁磁材料UI_<n3>Ⅲ

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
小手川恨;日高宏之;入江祐太;小林達生;菊地大輔;菅原仁;佐藤英行;S. Kambe;Tatsuma D. Matsuda;Y. Onuki;Kazuaki Iwasa;Dai Aoki;Yo Tokunaga;Tatsuma D. Matsuda;Yoshinori Haga;Fuminori Honda;Koji Kaneko;Y. Tokunaga;Tatsuma D. Matsuda;青木大;徳永陽;Y. Kasahara;Dai Aoki;Tatsuma D. Matsuda;Naoyuki Tateiwa;Takahiro Namiki;Y. Tokunaga;Y. Tokunaga;R. E. Walstedt;K.Kaneko;松田達磨;S.Kambe;Nguyen Duc Dung;Y.Tokunaga;T.D.Matsuda;Yusuke Okuda;Tomoya Kawai;H.Sakai;H.Tou;T.Fujimoto;Yoshinori Haga;D.Aoki;D.Aoki;Y.Tokunaga;D.Aoki;S.Kambe;Koji Kaneko;Koji Kaneko;T.D.Matsuda;T.D.Matsuda;H.Sakai;H.Sakai;R.Settai;R.Settai;N.Tateiwa;N.Tateiwa;S.Ikeda;S.Ikeda;S.Ikeda;K.Sugiyama;F.Honda;D.Aoki;D.Aoki;A.Galatanu;S.Tsutsui;Y.Tokunaga;N.Tsugawa;H.Shishido;Y.Onuki;S.Jonen;N.Metoki;S.Jonen;S.Jonen;T.Fujimoto;T.Fujimoto;F.Honda;Y.Homma;T.C.Kobayashi;M.Nakashima;A.Thamizhavel;A.Harada;A.Hori;Y.Sakurai;T.Okane;T.Okane;S.Fujimori;S.Fujimori;W.Higemoto;W.Higemoto;K Ishii;酒井宏典
通讯作者：
酒井宏典

Unconventional superconductivity in PuRhGa_5 : Ga NMR/NQR study

PuRhGa_5 中的非常规超导性：Ga NMR/NQR 研究

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Physica B 378-380
影响因子：
0
作者：
小手川恨;日高宏之;入江祐太;小林達生;菊地大輔;菅原仁;佐藤英行;S. Kambe;Tatsuma D. Matsuda;Y. Onuki;Kazuaki Iwasa;Dai Aoki;Yo Tokunaga;Tatsuma D. Matsuda;Yoshinori Haga;Fuminori Honda;Koji Kaneko;Y. Tokunaga;Tatsuma D. Matsuda;青木大;徳永陽;Y. Kasahara;Dai Aoki;Tatsuma D. Matsuda;Naoyuki Tateiwa;Takahiro Namiki;Y. Tokunaga;Y. Tokunaga;R. E. Walstedt;K.Kaneko;松田達磨;S.Kambe;Nguyen Duc Dung;Y.Tokunaga;T.D.Matsuda;Yusuke Okuda;Tomoya Kawai;H.Sakai;H.Tou;T.Fujimoto;Yoshinori Haga;D.Aoki;D.Aoki;Y.Tokunaga;D.Aoki;S.Kambe;Koji Kaneko;Koji Kaneko;T.D.Matsuda;T.D.Matsuda;H.Sakai
通讯作者：
H.Sakai

Incommensurate longitudinal SDW state with a long periodicity in UCu_2Si_2

UCu_2Si_2中具有长周期性的不相称纵向SDW状态

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
J. Phys. Soc. Jpn. Suppl. 75
影响因子：
0
作者：
小手川恨;日高宏之;入江祐太;小林達生;菊地大輔;菅原仁;佐藤英行;S. Kambe;Tatsuma D. Matsuda;Y. Onuki;Kazuaki Iwasa;Dai Aoki;Yo Tokunaga;Tatsuma D. Matsuda;Yoshinori Haga;Fuminori Honda;Koji Kaneko;Y. Tokunaga;Tatsuma D. Matsuda;青木大;徳永陽;Y. Kasahara;Dai Aoki;Tatsuma D. Matsuda;Naoyuki Tateiwa;Takahiro Namiki;Y. Tokunaga;Y. Tokunaga;R. E. Walstedt;K.Kaneko;松田達磨;S.Kambe;Nguyen Duc Dung;Y.Tokunaga;T.D.Matsuda;Yusuke Okuda;Tomoya Kawai;H.Sakai;H.Tou;T.Fujimoto;Yoshinori Haga;D.Aoki;D.Aoki;Y.Tokunaga;D.Aoki;S.Kambe;Koji Kaneko;Koji Kaneko;T.D.Matsuda;T.D.Matsuda;H.Sakai;H.Sakai;R.Settai;R.Settai;N.Tateiwa;N.Tateiwa;S.Ikeda;S.Ikeda;S.Ikeda;K.Sugiyama;F.Honda;D.Aoki;D.Aoki;A.Galatanu;S.Tsutsui;Y.Tokunaga;N.Tsugawa;H.Shishido;Y.Onuki;S.Jonen;N.Metoki;S.Jonen;S.Jonen;T.Fujimoto;T.Fujimoto;F.Honda
通讯作者：
F.Honda