低次元有機導体における磁場誘起超伝導現象の探索と解明

低维有机导体中磁场诱发超导现象的探索和阐明

基本信息

批准号：
15073225
负责人：
宇治進也
金额：
$ 19.9万
依托单位：
National Institute for Materials Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

2次元有機伝導体λ-(BETS)_2FeCl_4では、高磁場中でのみ超伝導が発現するという極めて不思議な温度-磁場相図をもつことを明らかしてきた。この磁場誘起超伝導カニズムはジャッカリーノ・ピーター効果で説明される。この磁場誘起超伝導相において、超伝導秩序変数が空間的に振動する状態(Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov 状態、FFLO状態) が安定化することを検証するため、超伝導相内での電気抵抗を詳細に測定し、磁場が正確にc軸方向(伝導面に平行)の時の、伝導面間の抵抗は超伝導転移に特徴的なディップ構造を発見した。この構造はFFLO状態の超伝導秩序変数の周期とジョセフソンボルテックス格子の周期との整合効果であることを明らかにした。κ-(BETS)_2FeBr_4は、約2.5KでFeスピンが反強磁性転移を起こすが、π電子との相互作用がさほど大きくないため、λ-(BETS)_2FeCl_4と異なり、低温で絶縁体になることはなく、約1.3Kで超伝導転移を示す。磁場を伝導面内に正確に平行になるようにかけると、低温で約10Tで磁場誘起超伝導相が出現することを明らかにした。この超伝導は再帰超伝導である。1次元有機伝導体(TMTSF)_2ClO_4は低温でClO_4イオンが整列し、結果的に2組の一次元フェルミ面(FS)を持つ。伝導面(ab面)に垂直に磁場をかけると、磁場誘起逐次スピン密度波(SDW)転移を起こし、8Tで量子数n=1の量子ホール効果状態(SDW I)へ転移する。さらに強磁場をかけると26T程度で強磁場SDW II相へと転移する。ホール抵抗は、SDWI相では量子化されているが、SDW II相へ入ると量子ホール効果は崩れ、符号の反転を伴う大きな振動が現れることを明らかにした。さらに比熱がこの磁場領域で振動することを発見した。また、一組のフェルミ面ネスティングモデルで、ホール抵抗振動現象を説明することに成功した。

据透露，二维有机导体λ-（BETS）_2FECL_4具有极其神秘的温度磁相图，其中超导性仅在高磁场中发生。 Giaccarino-peter效应解释了这种磁场引起的超导罐。在这个磁场引起的超导阶段中，超导顺序变量在空间上振荡（fulde-ferrell-larkin-ovchinnikov，fflo状态）是稳定的，我们已经测量了超导导阶段内的电阻，并在详细范围内进行了超级导向，并在超级方向上进行了特征。方向（平行于导电表面）。该结构被证明是FFLO状态中超导顺序变量的周期与约瑟夫森涡流晶格的周期之间的匹配效果。尽管κ-（BETS）_2FEBR_4在约2.5K处引起抗磁性转变，因为与π电子的相互作用不是很大，与λ-（BETS）_2Fecl_4不同，它在低温和在低温下并在大约1.3k上表现出高度传导过渡时并不成为绝缘体。据透露，当应用磁场准确地平行于传导平面时，在低温下，磁场诱导的超导阶段在约10 t处出现。这种超导性是递归超导性。一维有机导体（TMTSF）_2CLO_4在低温下与CLO_4离子对齐，从而产生两组一组一维费米表面（FS）。当磁场垂直于导电表面（AB平面）时，发生磁场诱导的顺序旋转密度波（SDW）过渡，并在8T下转移到量子霍尔效应状态（SDW I），量子数n = 1。此外，当应用强磁场时，系统将在26T左右转移到强磁场SDW II相。据透露，尽管在进入SDW II相时，在SDWI阶段量化了大厅的电阻，但量子大厅效应崩溃，并且会出现大量振动，并出现了代码反转的大振动。此外，发现特定的热量在该磁场区域振动。此外，我们成功地用一组费米表面嵌套模型解释了孔电阻振动现象。

项目成果

期刊论文数量（238）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

通过电检测电子自旋共振研究有机导体中的自旋相关传导

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
M. Kimata;T. Yamaguchi;K. Hazama;T. Terashima;S. Uji;Y.Imanaka;T. Takamasu;H. Yamamoto;R. Kato
通讯作者：
R. Kato

Strong Evidence of Field-Induced Superconductivity and Shubnikov-de Haas Oscillation in κ-(BETS)_2FeBr_4

κ-(BETS)_2FeBr_4 中场致超导性和 Shubnikov-de Haas 振荡的有力证据

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Journal de Physique-IV France 114
影响因子：
0
作者：
中野さくら;竹内恒博;曽田一雄;長谷川正;水谷宇一郎;佐藤洋一;伊藤恵司;福永俊晴;鴻池貴子
通讯作者：
鴻池貴子

Pressure-induced enhancement of the transition temperature of the magnetic-field-induced superconducting state in □-(BETS)_2FeCl_4

压力诱导提高□-(BETS)_2FeCl_4中磁场诱导超导态的转变温度

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Physical Review B 70
影响因子：
0
作者：
L. Balicas;他8名
通讯作者：
他8名

Investigation of the Field-Induced Phases in λ-(BETS)_2Fe_xGa_<1-x>Cl_4

λ-(BETS)_2Fe_xGa_<1-x>Cl_4 中场致相的研究

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Journal de Physique-IV France 114
影响因子：
0
作者：
J. S. Brooks;他6名
通讯作者：
他6名

Fermi surface of the organic superconductor (MDT-ST)(13)_<0.417> reconstructed by incommensurate potential

不通约势重构的有机超导体费米面(MDT-ST)(13)_<0.417>

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
PHYSICAL REVIEW B Vol73
影响因子：
0
作者：
T.Kawamoto;T.Mori;K.Enomoto;T.Konoike;T.Terashima;S.Uji;A.Takamori;K.Takimiya;T.Otsubo
通讯作者：
T.Otsubo