新奇超伝導体における電子スピンの役割解明

阐明电子自旋在新型超导体中的作用

• 批准号: 17740219
• 负责人: 古川 はづき
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Ochanomizu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17740219/
• 关键词: 重い電子系超伝導; 中性子散乱; 磁性と超伝導の関係; 超伝導転移の抑制; 強相関電子系; 磁性; 低温物性; 物性実験

平成17年度にCeColn_5の単結晶試料作成を精力的に行い、その結果、2.3Kで超伝導転移を示す3mm^*3mm^*0.5mm程度の大きさの良質な単結晶試料の作成に成功した。この試料を用いて、平成18年度前半に中性子小角散乱実験を行い、この系の磁束格子の観測に挑戦した。また、京都大学松田研究室からのCeRh_1-xCo_xIn_5系の単結晶試料の提供を受け、平成18年度に、中性子弾性散乱、準弾性散乱、非弾性散乱実験による磁気相関の観測をおこなった。この混晶では、Co濃度xに依存して、結晶に整合する周期を持った反強磁性秩序、非整合の反強磁性秩序、超伝導という3つの状態が発現することが予想されていた。我々の研究において、Co濃度xが低濃度側(x【less than or equal】0.3)では非整合の反強磁性秩序が存在し、一方、中間濃度領域(0.3【less than or equal】x【less than or equal】0.6)では整合の反強磁性と超伝導が共存することがわかった。ここでの最も注目すべき重要な成果は、非整合の反強磁性秩序と超伝導は共存し得ないことを見出したことである。この結果により、反強磁性転移にともなうフェルミ面上のギャップ形成によって超伝導が急激に抑制されることが示唆され、この系の超伝導を担うフェルミ面上の位置を特定することに成功した。これは、重い電子系超伝導体においては世界初の例であり、新奇な超伝導体における超伝導発現のメカニズム解明の核心に迫る極めて重要な手がかりとなった。現在Phys.Rev.Lett.に論文を投稿中である。

在2005年，我们积极准备了Cecoln_5的单晶样品，结果，我们成功地创建了一个高质量的单晶样品，大小约为3mm^*3mm^*0.5mm，在2.3k时表现出超导过渡。使用此样品，我们在2006年上半年进行了小角度的中子散射实验，并试图观察该系统的磁通晶格。此外，为了响应于2006年京都大学Matsuda实验室提供的CERH_1-XCO_XIN_5系统的单个晶体样品，我们使用中子弹性散射，准弹性散射和弹性散射实验观察到磁相关性。可以预期，在这种混合晶体中，将表现出三个状态：抗铁磁序，与晶体，不匹配的抗磁磁性和超导性相匹配的周期，取决于CO浓度x。在我们的研究中，我们发现无与伦比的抗磁磁序存在于CO浓度X的低浓度侧（X [少于或相等] 0.3），而匹配的抗磁磁性和超导率在中间浓度区域的共有疗法（0.3 [比或等于或等于或等于或等于] 0.6）。这里最值得注意的成就是，我们发现不一致的抗铁磁顺序和超导性无法共存。该结果表明，由于反铁磁过渡引起的费米表面上的间隙突然抑制了超导性，并且成功地识别了费米表面上的位置，而费米表面上的位置是该系统中超导性的原因。这是世界上基于重型电子超导体的第一个例子，也是阐明新型超导体中超导性发展机制的核心的极为重要的指南。他目前正在将论文提交给Phys.rev.lett。

项目成果

H-T Phase Diagram of Flux Line lattice Structure in YNi_2B_2C

YNi_2B_2C中磁通线晶格结构的高温相图

• 发表时间: 2006
• 期刊: AIP Conference Proceedings 850
• 作者: Y.Tanabe;T.Adachi;T.Noji;Y.Koike;N.Sakiyama
• 通讯作者: N.Sakiyama