磁性超伝導体HoNi_2Bi_2Cの異方的超伝導とその圧力効果

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HoNi_2Bi_2Cは、ThCr_2Si_2型の正方晶構造を示し、磁気秩序と超伝導という相反する性質が共存している興味深い物質である。本研究では高圧、高磁場下で電気抵抗、の測定をする事により、常圧で観測された異方的な超伝導特性が高圧下でどのように変化するかを調べ、超伝導と磁気秩序の競合及び異方的超伝導の発現機構がどのようなメカニズムで起こっているかを明らかにすることを目的として行った。測定は、結晶が正方晶であることを考慮して、試料を磁場に対してc軸並行方向にセットし、圧力(0<P<22kbar)、温度(4.2K<T<300K)、磁場(O<H<5T)の範囲で電気抵抗の温度依存性を調べた。その結果、反強磁性転移温度T_Nは、圧力と共にdT_N/dp=0.07K/kbarで増加し、超伝導転移温度T_Cは圧力と共にdT_C/dp=-0.05K/kbarで減少することがわかった。本研究の目的のひとつである異邦性の知見を得るため、現在c軸に磁場が垂直方向の電気抵抗の圧力依存強の測定を行っている。さらに本研究で行った、P=23kbarまでの圧力では超伝導転移温度が消失していない。本物質の本質を明らかにするためには、より強い圧力下での測定が望まれる。このため、ダイヤモンドアンビルを用いたP=100kbar以上での高圧下での電気抵抗測定を行えるよう準備中である。