超音波による異方的超伝導体の超伝導状態の研究

利用超声波研究各向异性超导体的超导状态

• 批准号: 05J11857
• 负责人: 笠原 裕一
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J11857/
• 关键词: 重い電子系超伝導体; 超伝導ギャップ構造; 熱伝導率; 渦糸状態; 準粒子輸送特性; βパイロクロア酸化物超伝導体; マイクロ波伝導率; 超音波測定; 熱伝導率テンソル

1.重い電子系超伝導体URu_2Si_2の超伝導ギャップ構造の決定CeやUなどを含む重い電子系超伝導体においては,しばしば超伝導と他の秩序(通常,強磁性や反強磁性といった磁気秩序)が共存する。その中でもURu_2Si_2は例外的な物質であり,「隠れた秩序」と呼ばれる非磁性の秩序と超伝導が共存する.しかしながら超伝導に関しては超伝導ギャップがゼロとなる,いわゆるノードをもつ非従来型の超伝導を示すこと以外はほとんど分かっていなかったと言ってよい.この超伝導の発現機構を明らかとする上で,クーパー対に働く引力相互作用と密接に関係する超伝導ギャップ構造が最も重要である.しかしながら,ほとんどの非従来型超伝導体のギャップ構造は実験的な困難さゆえ未解明のままである.研究代表者は超伝導ギャップ構造に敏感な熱伝導率を30mKまでの極低温において磁場を回転させながら測定可能なシステムを構築した.これは世界的に見ても例のないシステムであり,転移温度が1K程度の超伝導体でもギャップ構造の決定が可能となった.URu_2Si_2において上述のシステムを適用し,熱・電子輸送特性を測定した.その結果,隠れた秩序状態において2バンドの補償半金属的な電子状態になっており,2つのバンドで異なるノード構造をもつという,前例のないギャップ構造をとることが明らかとなった.これは隠れた秩序下の超伝導への理解を大きく進展させるものである.2.超純良URu_2Si_2における渦糸状態および準粒子輸送特性の研究の研究電子・熱輸送特性を過去最高純度のURu_2Si_2単結晶の渦糸状態において詳細に調べた結果,1K以下において渦糸格子の融解を示すことが明らかになった.これまで渦糸格子の融解は高温超伝導体でしか確立されていないことを考えると異常な結果である.また,渦糸状態において準粒子のブロッホ状態が形成されている可能性がはじめて示唆されている.

1.重电子超导体URu_2Si_2超导带隙结构的确定在包括Ce和U在内的重电子超导体中，经常观察到超导性和其他级（通常是铁磁性和反铁磁性等磁级）共存。其中，URu_2Si_2是一种特殊的材料，其中超导性与被称为“隐藏有序”的非磁性有序性共存。可以说，除了它表现出超导性之外，人们所知甚少。为了阐明超导性的机制，有必要。研究超导带隙结构，该结构与作用于库珀对的吸引相互作用密切相关。然而，由于实验困难，大多数非常规超导体的间隙结构仍然未知。主要研究人员研究了对超导间隙结构敏感的热导率，高达30 mK。我们构建了一个可以进行测量的系统。在极低的温度下旋转磁场。这是世界上前所未有的系统，即使在转变温度约为 TA.URu_ 的超导体中也可以确定间隙结构。我们将上述系统应用于2Si_2并测量了其热和电子输运性能。结果表明，隐藏有序态具有双能带补偿的半金属电子态，并且两个能带具有不同的节点结构，揭示了间隙结构。这是前所未有的。这极大地推进了对隐藏秩序下超导性的理解。准粒子输运特性研究对有史以来最高纯度的URu_2Si_2单晶涡旋态下的电子和热输运特性进行了详细研究，结果表明涡旋晶格在1K以下熔化，这是一个不寻常的结果。迄今为止，涡旋晶格的熔化仅在高温超导体中建立，这也首次表明准粒子布洛赫态可能在涡旋态中形成。

项目成果

Fully gapped supercorlductivity and strong electron correlations in the β-Pyrochlore KOs_2O_6

β-烧绿石 KOs_2O_6 中的全能隙超导电性和强电子相关性

• 发表时间: 2007
• 作者: T. Shibachi;L. Krusin-Elbaum;Y. Kasahara;Y. Shimono;Y. Matsuda;R.D. McDonald;C. H. Mielke;S. Yonezawa;Z. Hiroi;M. Arai;T. Kita;G. Blatter;M. Sigrist;笠原裕一;笠原裕一;笠原 裕一;笠原 裕一;笠原 裕一;笠原 裕一;笠原 裕一
• 通讯作者: 笠原 裕一

Full-gap superconductivity with strong electron correlations in the β-Pyrochlore KOs_2O_6

β-烧绿石 KOs_2O_6 中具有强电子相关性的全能隙超导

• 发表时间: 2007
• 作者: T. Shibachi;L. Krusin-Elbaum;Y. Kasahara;Y. Shimono;Y. Matsuda;R.D. McDonald;C. H. Mielke;S. Yonezawa;Z. Hiroi;M. Arai;T. Kita;G. Blatter;M. Sigrist;笠原裕一;笠原裕一;笠原 裕一;笠原 裕一;笠原 裕一;笠原 裕一;笠原 裕一;笠原 裕一
• 通讯作者: 笠原 裕一

URu_2Si_2の超伝導ギャップ構造;角度分解磁場中熱伝導率測定

URu_2Si_2超导间隙结构的磁场角分辨热导率测量

• 发表时间: 2007
• 作者: T. Shibachi;L. Krusin-Elbaum;Y. Kasahara;Y. Shimono;Y. Matsuda;R.D. McDonald;C. H. Mielke;S. Yonezawa;Z. Hiroi;M. Arai;T. Kita;G. Blatter;M. Sigrist;笠原裕一;笠原裕一;笠原 裕一;笠原 裕一;笠原 裕一
• 通讯作者: 笠原 裕一

d_<x^2-y^2> pairing symmetry of heavy fermion CeIrIn_5 remote from antiferromanetic uantum critical point

远离反铁磁量子临界点的重费米子 CelIn_5 的 d_<x^2-y^2> 配对对称性

• 发表时间: 2008
• 作者: T. Shibachi;L. Krusin-Elbaum;Y. Kasahara;Y. Shimono;Y. Matsuda;R.D. McDonald;C. H. Mielke;S. Yonezawa;Z. Hiroi;M. Arai;T. Kita;G. Blatter;M. Sigrist;笠原裕一;笠原裕一;笠原 裕一;笠原 裕一
• 通讯作者: 笠原 裕一

New high field state of flux line lattice in CeCoIn_5

CeCoIn_5 中磁通线晶格的新高场态

• 发表时间: 2005
• 期刊: Physica C 426-431・1
• 作者: T. Shibachi;L. Krusin-Elbaum;Y. Kasahara;Y. Shimono;Y. Matsuda;R.D. McDonald;C. H. Mielke;S. Yonezawa;Z. Hiroi;M. Arai;T. Kita;G. Blatter;M. Sigrist;笠原裕一
• 通讯作者: 笠原裕一