同位体NMR法を用いた電子の複合揺らぎが創発する超伝導現象の探索

利用同位素核磁共振方法探索电子复杂涨落引起的超导现象

• 批准号: 21J14053
• 负责人: 小内 貴祥
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J14053/
• 关键词: 強相関電子系; 鉄系超伝導; 核磁気共鳴

鉄系高温超伝導体LaFeAsO1-y(F/H)yはこれまで低電子ドープ域（Fドープ）の超伝導相では、低エネルギーのスピン揺らぎがTcと相関することが知られている一方、過剰電子ドープ域（Hドープ域）において理論研究からは超伝導発現機構の候補としてスピン揺らぎもしくは軌道揺らぎを媒介とするクーパーペア形成が提唱されているが、実験的解決には至っていない状況であった。本研究では、過剰電子ドープ超伝導相において、低エネルギー域にギャップを持つスピン揺らぎの増大が超伝導転移温度Tcと密に相関することを示し、過剰電子ドープ域の超伝導の再出現の重要な因子であることを明らかにした。これは低ドープ域の超伝導相で見られる低温で発達するタイプの低エネルギースピン揺らぎがTcと相関する特徴と大きく異なることがわかった。さらに、最近合成されたAsサイトをSb置換した組成（LaFe(As1-xSbx)O1-y(F/H)y）に着目し、大きな電気四重極モーメントをもつSb核の同位体Sb-NMR実験により軌道揺らぎをSb核が受ける電場勾配の揺らぎとして観測できることを世界で初めて明らかにした。このdxz/dyz軌道の揺らぎは、母物質から低電子ドープ超伝導相にかけて観測されるが、過剰電子ドープ超伝導相へ向けて大きく抑制されることがわかった。大型単結晶合成の困難な系では軌道揺らぎへの実験的アプローチはほとんどなかったが、単結晶を必ずしも必要としない同位体Sb-NMR法を用いることで、多結晶でも広範な電子ドープ域に渡りスピンと軌道の両者の揺らぎの両面から超伝導との相関を議論できることを示した。

Fe-based high temperature superconductor LaFeAsO1-y(F/H)y is a candidate for the formation of a superconducting mechanism in the F/H domain, and a candidate for the formation of a superconducting mechanism in the F/H domain. The solution to the problem is to solve the problem. In this study, we found that the increase of the temperature Tc of superconductivity in the low temperature region is an important factor in the reappearance of superconductivity in the high temperature region. The low temperature and low temperature of the superconductivity phase are observed in the low temperature and high temperature regions. Recently, the composition of Sb substitution (LaFe(As1-xSbx) O1-y(F/H)y) has been synthesized. The electron quadrupole structure of Sb nucleus has been studied by Sb-NMR spectroscopy. For the dxz/dyz orbitals, the parent material is a low-electron, high-conduction phase, and a high-conduction phase. The difficulty in synthesizing large single crystals is due to the fact that there is no need for practical applications of single crystals, and it is necessary to use isotope Sb-NMR methods for single crystals. This discussion demonstrates that polycrystalline crystals have a wide range of electronic applications, and the relationship between surface conduction and superconductivity in the surface of the orbit is discussed.

项目成果

同位体核電気四重極モーメント緩和による鉄系物質の軌道揺らぎの観測

同位素核电四极矩弛豫观测铁基材料轨道涨落

• 发表时间: 2021
• 作者: 小内貴祥;西岡颯太郎;吉永亨平,小松亮介;角谷拓海;八島光晴;椋田秀和;宮坂茂樹、田島節子;黒木和彦;伊豫彰;李哲虎;小原顕
• 通讯作者: 小原顕

Local fluctuations correlated with superconductivity in iron pnictides

铁磷化物中与超导性相关的局部波动

• 发表时间: 2022
• 作者: T. Kouchi;K. Yoshinaga;T. Asano;S. Nishioka;M. Yashima;H. Mukuda;T. Kawashima;H. Tsuji;S. Miyasaka;S. Tajima;A. Iyo
• 通讯作者: A. Iyo

同位体Sb 核NMRによる電気的緩和を用いた鉄系物質の高温超伝導状態

使用同位素 Sb 核磁共振技术利用电弛豫研究铁基材料的高温超导状态

• 发表时间: 2022
• 作者: 小内貴祥;吉永享平;浅野友也;西岡颯太郎;八島光晴;椋田秀和;川嶋強;辻拡和;宮坂茂樹;田島節子;伊豫彰
• 通讯作者: 伊豫彰

同位体Sb-NMR法を用いた過剰電子ドープ鉄系超伝導体におけるスピン揺らぎ/軌道揺らぎと超伝導の相関

使用同位素 Sb-NMR 方法研究电子过量掺杂铁基超导体中自旋涨落/轨道涨落与超导性的相关性

• 发表时间: 2022
• 作者: 小内貴祥;吉永享平;浅野友也;西岡颯太郎;八島光晴;椋田秀和;川嶋強;辻拡和;宮坂茂樹;田島節子;伊豫彰
• 通讯作者: 伊豫彰

同位体Sb-NMRを用いた過剰電子ドープ鉄系超伝導体におけるスピン揺らぎと軌道揺らぎ

使用同位素 Sb-NMR 研究电子过量掺杂的铁基超导体的自旋和轨道涨落

• 发表时间: 2022
• 作者: 小内貴祥;吉永享平;西岡颯太郎;八島光晴;椋田秀和;川嶋強;辻拡和;宮坂茂樹;田島節子;伊豫彰
• 通讯作者: 伊豫彰