遍歴強磁性と異方的超伝導の新奇な共存現象の極低温・高圧下NQR法による解明

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これまでの重い電子系超伝導が磁性の消失する磁気臨界点近傍で多く発見されてきたのに対し、近年報告された強磁性超伝導体UGe_2[1]は磁気秩序状態にもかかわらず超伝導が生じている。磁気秩序状態ではあるが、2つの強磁性磁気モーメントの異なる2つの強磁性相FM2からFM1へ一次転移する圧力P_x近傍で縦方向のスピン密度揺らぎが生まれ、この揺らぎを媒介とした超伝導が発生していると推測される。私は、たとえ磁気臨界点から離れた磁気秩序状態であっても縦方向にスピン密度が揺らぐことで一般的に超伝導が出現しうることを示すため、同様な超伝導発現機構が期待される反強磁性体CeNiGe_3[2]の研究を進めている。T_2測定から縦方向のスピン密度揺らぎを示唆する結果を得ているが、この磁気揺らぎが反強磁性磁気構造の転移と関連して生じていることがNQRスペクトル測定よりわかった。興味深いことに超伝導の生じる圧力下では、ネール温度(T_N)より十分低温で結晶構造の周期性に非整合な反強磁性磁気構造から整合的な磁気構造へと転移することを観測した。そしてこの磁気構造の転移に呼応し、スピン密度揺らぎも発生している。UGe2と同様に、たとえ磁気秩序状態であっても磁気構造の転移に伴って発生するスピン密度揺らぎが超伝導電子対を媒介とする引力相互作用となりうることを示した。[1]S. S. Saxena, et. al., Nature 406, 587 (2000).[2]H. Kotegawa, et. al., J. Phys. Soc. Jpn. 75, 044713 (2006)