NMRによる、強結合超伝導体におけるエネルギーギャップの異方性に関する研究

强耦合超导体能隙各向异性的核磁共振研究

基本信息

批准号：
05740234
负责人：
岸本豊
金额：
$ 0.58万
依托单位：
The University of Tokushima
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：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

最近、A15化合物等の強結合超伝導体で重い電子系物質との関連性が指摘され重い電子系物質同様超伝導エネルギーギャップの異方性が議論されている。そこで我々はA15化合物V_3Siの超伝導の起源を探る為NMR法を用いて、エネルギーギャップ異方性を反映する物理量であるスピン-格子緩和時間T_1の測定を ^<51>V核に対して12MHzおよび6MHzで行った。NMRスペクトルは半値幅約300Oeと線幅が広く、スペクトルがピークをとる磁場において観測される共鳴信号には、^<51>V核(I=7/2)の各準位間の磁化の寄与があると考えられる。実際、観測された核磁化の回復は単一指数関数では表されず、各核スピン準位間の磁化の回復に対応する7個の指数関数の和で核磁化回復データをフィットしT_1を評価することにした。Tc(17K)〜50Kの温度範囲では測定された1/(T_1T)が温度に依らず一定値をとり、50K〜300Kでは温度上昇とともに1/(T_1T)は急激に減少する。この結果はフェルミ準位付近に幅100K程度の狭い伝導バンドがあるとして解釈される。一方、Tc以下では通常BCS超伝導においてTc直下で見られる 1/T_1の増大が観測されず、また5.5KからTcまでの温度範囲で1/T_1が温度Tの3乗に比例している。このT^3則は、超伝導エネルギーギャップが異方性を持ちフェルミ面の赤道上で消失している場合に見られると考えられている。さらに1.5Kまで測定したところ温度低下とともに1/T_1はT^3則からずれ、T^3則から予想される値より大きくなっている。この原因として系のT_1が渦糸中心での速い緩和に引きずられて短くなるスピン拡散の機構が考えられるが、12MHz,6MHzの測定データに明確な相違が見られない為、現在のところその寄与は不明である。結局、1/T_1の振る舞いがBCS超伝導体とは異なる事は明らかになったが、残念ながらどのようなギャップ異方性があるのかを特定するには至っていない。 T_1評価のより容易な^<29>Si核の信号を見つけ測定する事や超伝導状態でのNMRナイトシフト測定などを通してこの物質のエネルギーギャップ異方性についてさらに議論したいと考えている。

最近，已经指出，强键合的超导体（例如A15化合物）与重型电子基材料有关系，并且已经讨论了超导能量差距的各向异性，就像重型电子材料一样。因此，我们使用NMR方法研究了A15化合物V_3SI的超导性的起源，并测量了旋转静止弛豫时间T_1，该物理量反映了 ^<51> V nucleus的12MHz和6MHz的能量差异各向异性。 NMR频谱的宽线宽度约为300 OE，人们认为在峰值峰值的磁场中观察到的共振信号对 ^<51> V核的水平之间的磁化有贡献（i = 7/2）。实际上，观察到的核磁化的恢复不是由单个指数函数表达的，我们决定将核磁化回收数据拟合到七个指数功能的总和，这些功能与每个核自旋水平之间的磁化恢复相对应并评估T_1。在TC（17K）至50K的温度范围内，无论温度如何，测得的1/（T_1T）的恒定值，在50k和300k之间，1/（T_1T）在温度升高的情况下急剧下降。该结果被解释为在费米水平附近的狭窄传导带。另一方面，在TC以下，通常在TC下直接看到的1/T_1的增加在BCS超导性中未观察到，而1/T_1与温度t在5.5K到TC的温度范围内的立方t范围内成正比。当超导能量差距是各向异性的，并且消失在费米表面的赤道上时，就可以看到该T^3规则。此外，当测量到1.5k时，1/t_1随着温度下降而偏离t^3规则，并且比T^3规则的预期值大。原因是旋转扩散机制，其中T_1在涡流中心的快速放松拖动系统中的T_1并缩短，但是由于在12MHz和6MHz的测量数据中没有明显的差异，因此其贡献目前尚不清楚。最后，已经揭示了1/T_1的行为与BCS超导体的行为不同，但不幸的是，尚未确定存在哪种差距各向异性。我们想进一步讨论该材料的能量差距各向异性，例如查找和测量 ^<29> si核的信号以评估T_1，以及超导状态下的NMR NIT移位测量值。