ディラック半金属PdTe2における圧力誘起トポロジカル相転移と超伝導特性

研究期間2年目は下記の内容について成果が得られた：PdTe2の超伝導転移温度（Tc）の圧力変化がP～1 GPa（～1万気圧）で極大を示すことについて，格子の硬化に帰することを明らかにした。Tcの圧力変化は，しばしばフェルミ面近傍の状態密度の変化と格子の硬さとの関係性に基づいて議論される。前者の増加はTcの上昇をもたらすが，PdTe2 のキャリア密度は～2.5 GPaまで緩やかに増加し，1 GPa 付近のTc 極大に直結する振る舞いはみられなかった。そこで，本研究では後者に着目し，電気抵抗率の温度依存性をブロッホ・グリュナイゼンの式に適用してデバイ温度を見積もった。デバイ温度は低圧域では殆ど変化しないが，1 GPaを超えると大きく上昇する結果が得られた。さらに，初年度に取得した格子定数の圧力変化を見直し，弾性率の詳細な変化を抽出できるひずみ解析を行った。その結果，結晶構造は保持したまま，1 GPa付近で弾性率が変化することが明らかとなった。特に興味深い点として，1 GPaを境にして低圧側の方が弾性率は大きく，変形しにくいことがわかった。一般的に同一構造であれば，弾性率がより大きい方が振動数の変化はより小さいため，デバイ温度の圧力依存性の傾向とも一致する。これらのことから定性的ではあるが，キャリア密度の緩やかな上昇のもと，1 GPa を境に変化する格子の圧力変化がTcの増減に大きく寄与していると結論付け国際誌で報告した。先行研究で高いTcが報告されたAu置換系の研究に着手した。トポロジカル量子性を有するか否かは結晶構造で決まる側面があり，Pt置換系の先行研究では母物質ほど顕著ではないが表面超伝導を示唆する結果が得られている。そこで，本課題研究ではAu置換系の研究に着手し，今年度は多結晶試料の作製，および常圧下の物性評価として超伝導転移温度と第二種超伝導体への変化を確認した。

研究期間2年目は下記の内容について成果が得られた：PdTe2の超伝導転移温度（Tc）の圧力変化がP～1 GPa（～1万気圧）で極大を示すことについて，格子の硬化に帰することを明らかにした。Tcの圧力変化は，しばしばフェルミ面近傍の状態密度の変化と格子の硬さとの関係性に基づいて議論される。前者の増加はTcの上昇をもたらすが，PdTe2 のキャリア密度は～2.5 GPaまで緩やかに増加し，1 GPa 付近のTc 極大に直結する振る舞いはみられなかった。そこで，本研究では後者に着目し，電気抵抗率の温度依存性をブロッホ・グリュナイゼンの式に適用してデバイ温度を見積もった。デバイ温度は低圧域では殆ど変化しないが，1 GPaを超えると大きく上昇する結果が得られた。さらに，初年度に取得した格子定数の圧力変化を見直し，弾性率の詳細な変化を抽出できるひずみ解析を行った。その結果，結晶構造は保持したまま，1 GPa付近で弾性率が変化することが明らかとなった。特に興味深い点として，1 GPaを境にして低圧側の方が弾性率は大きく，変形しにくいことがわかった。一般的に同一構造であれば，弾性率がより大きい方が振動数の変化はより小さいため，デバイ温度の圧力依存性の傾向とも一致する。これらのことから定性的ではあるが，キャリア密度の緩やかな上昇のもと，1 GPa を境に変化する格子の圧力変化がTcの増減に大きく寄与していると結論付け国際誌で報告した。先行研究で高いTcが報告されたAu置換系の研究に着手した。トポロジカル量子性を有するか否かは結晶構造で決まる側面があり，Pt置換系の先行研究では母物質ほど顕著ではないが表面超伝導を示唆する結果が得られている。そこで，本課題研究ではAu置換系の研究に着手し，今年度は多結晶試料の作製，および常圧下の物性評価として超伝導転移温度と第二種超伝導体への変化を確認した。