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.

在含铀化合物中，相继发现了铁磁超导、磁场诱发超导、超导多相等新型超导现象，而其背景是自旋三重态，这是有别于常规超导的新物理。本研究旨在建立一个以相互提供样本为中心的新的合作研究框架。目的是加速旨在阐明自旋三重态超导机理的国际研究。2020年，即该研究的第三年，新型自旋三重态超导体UTe2的研究取得了重大进展，所有常规单晶都是使用该化学物质生长的。运输法，但今年我们发现了一种使用盐熔剂法生长纯单晶的新方法，因此我们能够生长没有缺陷的纯单晶。超导转变温度达到了有史以来最高的2.1K，同时表明样品纯度的残余电阻率等指标比传统的提高了一个数量级。此外，我们还成功为了使样品更加纯净，在UTe2上成功观测到了量子振荡，并首次从实验和理论上成功地阐明了在b中施加磁场的强磁场实验。 -轴方向，我们发现在高场和低场中存在两个超导相，并且在低场超导相内部存在另一条相线，这一结果表明在强磁场中，这两个超导相强烈地表明了这种可能性。含有以下混合物的中间相的存在还揭示了当在b轴方向施加磁场时超导对称性发生变化，并且UTe2中的超导性仅发生在重电子态。上述结果发表在Physical Review Letters、Physical Review X等杂志上。他在多种期刊上发表原创论文，并在国内外学术会议上发表演讲。

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）

Ferromagnetic Crossover within the Ferromagnetic Order of U7Te12

U7Te12 铁磁序内的铁磁交叉

DOI：
10.7566/jpsj.92.034704
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
1.7
作者：
Petr Opletal ; Hironori Sakai ; Yoshinori Haga ; Yoshifumi Tokiwa ; Etsuji Yamamoto ; Shinsaku Kambe ; Yo Tokunaga
通讯作者：
Yo Tokunaga

Inhomogeneous Superconducting State Probed by 125Te NMR on UTe2

UTe2 上的 125Te NMR 探测非均匀超导态

DOI：
10.7566/jpsj.90.064709
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
1.7
作者：
Nakamine Genki;Kinjo Katsuki;Kitagawa Shunsaku;Ishida Kenji;Tokunaga Yo;Sakai Hironori;Kambe Shinsaku;Nakamura Ai;Shimizu Yusei;Homma Yoshiya;Li Dexin;Honda Fuminori;Aoki Dai
通讯作者：
Aoki Dai

Nested antiferromagnetic spin fluctuations and non-Fermi-liquid behavior in electron-doped CeCo1-xNixIn5

电子掺杂 CeCo1-xNixIn5 中的嵌套反铁磁自旋涨落和非费米液体行为

DOI：
10.1103/physrevb.106.235152
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
3.7
作者：
Sakai H.;Tokunaga Y.;Kambe S.;Zhu J.;Ronning F.;Thompson J. D.;Kotegawa H.;Tou H.;Suzuki K.;Oshima Y.;Yokoyama M.
通讯作者：
Yokoyama M.

Anisotropic Kondo pseudogap in URu2Si2

URu2Si2 中的各向异性近藤赝能隙

DOI：
10.1103/physrevb.101.245103
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
3.7
作者：
Buhot J.;Montiel X.;Gallais Y.;Cazayous M.;Sacuto A.;Lapertot G.;Aoki D.;Hussey N. E.;Lacroix C.;Pepin C.;Burdin S.;Measson M.
通讯作者：
Measson M.

Multiple superconducting phases and field-induced superconductivity under pressure in UTe2

UTe2 中的多个超导相和压力下的场致超导