新しい磁性超伝導体における磁性と超伝導の共存・競合に関する研究

新型磁超导体中磁性与超导性的共存与竞争研究

基本信息

批准号：
12740208
负责人：
古川はづき
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Ochanomizu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、我々は、新しい金属間化合物超伝導体の1つであるErNi_2B_2Cが、超伝導転移(8.6K)後、より低温(2.75K)で弱強磁性転移を起こし、この弱強磁性秩序が超伝導状態と微視的に共存することを中性子回折実験により確認することに世界で初めて成功した。この成果は、今後の強磁性超伝導体の研究分野の発展を促す非常に重要な研究成果である。本申請では、この成果を踏まえ、「ErNi_2B_2C系の強磁性と超伝導の競合・共存」について、特に「自己誘起磁束格子構造の検証」を目的とする研究を行なった。「自己誘起磁束格子構造」とは、外部磁場を掛けなくても、強磁性成分が作る内部磁場により、系が自発的に磁束格子構造をとる現象を指す。強磁性秩序がスピン1重項超伝導と共存するには、超伝導と強磁性の秩序パラメターが空間的に変調しなければならないが、その解の一つが、ゼロ磁場下での自己誘起磁束格子構造である。本研究で行なった磁化測定の結果は、ゼロ磁場下で系を冷却すると、強磁性のドメインがランダムな方向を向くために内部磁場がゼロとなり磁束格子が出現しないが、系を磁場中で冷却し強磁性のドメインを揃えると、その後、磁場を切っても内部磁場が有限となって残り、自己誘起磁束格子が出現する事を強く示唆した。我々は、この結果を踏まえ、さらに、磁束格子の空間相関を直接観測することができる中性子小角散乱実験を行なった。その結果、この系で自己誘起磁束格子構造が実現していることを強く示唆する結果を得た。この結果は超伝導と強磁性の共存状態の理解にとって非常に重要である。本研究成果に関する論文を3編書いたが、うち2編は、現在、閲読中である。

In recent years, we have been the first in the world to confirm that ErNi_2B_2C, one of the new intermetallic superconductors, undergoes a weak ferromagnetic transition at a lower temperature (2.75K) after a superconducting transition (8.6K), and that this weak ferromagnetic order coexists microscopically with the superconducting state through neutron diffraction experiments.这些结果是极其重要的研究结果，它将鼓励未来的铁磁超导体研究领域发展。基于此结果，该应用进行了研究，以“ ERNI_2B_2C系统的铁磁和超导性的竞争和共存”为目的，目的是“验证自我诱导的磁通量晶格结构”。 “自我诱导的磁通晶格结构”是指系统自发地采用磁通晶格结构的现象，这是由于铁磁成分产生的内部磁场，而无需应用外部磁场。为了与旋转式超导性共存的铁磁有序，必须在空间调节中进行超导和铁磁阶参数，一个解决方案是在零磁场下进行自诱导的通量晶格结构。这项研究中执行的磁化测量结果的结果强烈表明，当系统在零磁场下冷却时，内部磁场变为零，导致铁电磁域沿随机方向指向，并且磁光晶格不会出现，但是当系统在磁场上和磁场上的磁场均保持磁场，并且在磁场上保持了磁场，并且在磁场上保持了磁场，既有磁场，则既有磁场，又有一个点状的磁场。出现通量晶格。基于此结果，我们进一步进行了一个小角度的中子散射实验，该实验允许直接观察磁通晶格的空间相关性。结果，结果强烈表明在该系统中实现了自我诱导的磁通晶格结构。该结果对于理解超导性和铁磁条件的共存非常重要。我写了三篇有关这项研究结果的论文，其中两篇目前正在阅读。