AlB_2型構造をもつhigh-T_c超伝導体の探索

寻找AlB_2型结构高温超导体

• 批准号: 14740206
• 负责人: 上原 政智
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14740206/
• 关键词: MgCNi3; Superconductivity; ferromagnetism; Substitution experiment; exotic superconductor; μSR experiment; MgCNi_3; AlB_2-structure; Y_2PdGe_3; La_2PdGe_3

本年度は昨年度に引続きAlB_2型MgB_2と同様に軽元素Mg,Cを含む超伝導体MgCNi_3の研究を行った。MgCNi_3は強磁性相関を内在した特異な超伝導体である事が示唆されている。本研究の目的は本系の超伝導の強磁性との関連を明らかにする事で超伝導転移温度を上昇させる指針を得、high-T_c超伝導体の合成を目指すことである。今までに、強磁性転移を示唆する磁性発現の条件はMgサイトに対するZnドープ量とC欠損量に依存する事がわかっている。磁化測定から常磁性(超伝導)-強磁性相境界では、強磁性転移点と思われる変曲点が現れるが、磁化の値は非常に小さいため、この強磁性的振舞が非常に微量の単体Ni不純物に由来する可能性を完全に拭いきれずにいた。このことを明らかにする為、常磁性-強磁性境界付近にあるMg_<0.37>Zn_<0.63>C_<0.77>Ni_3(やや強磁性側)、Mg_<0.37>Zn_<0.63>C_<0.82>Ni_3(やや常磁性側)、ZnC_<0.5>Ni_3(やや強磁性側)及び強磁性相にあるZnNi_3、常磁性相にあるZnCNi_3のμSR測定を行った。これまでに行ったμSR測定結果から、ZnNi_3、ZnC_<0.5>Ni_3に関しては強磁性転移に伴う長距離磁気秩序を確認した。更に、磁化測定では非常に微小な強磁性磁化しか示さないMg_<0.37>Zn_<0.63>C_<0.77>Ni_3に関しても不純物からではないイントリンシックな長距離磁気秩序が発達していることを示唆する結果が得られた。また、Mg_<0.37>Zn_<0.63>C_<0.82>Ni_3、ZnCNi_3に関しては低温で顕著な内部磁場は観測されず磁化測定より得られた結果通り常磁性相にあると考えられる。以上、μSR測定及び磁化測定の結果から、本系でのC濃度及びZn濃度に対する相図の大まかな全体像を明らかにすることができ、超伝導相と強磁性相が隣接していることが明らかになった。

This year and last year, research on AlB_2-type MgB_2 and MgCNi_3, a superconducting conductor containing the same elements Mg and C, has been carried out. MgCNi_3 is a ferromagnetic material. The purpose of this study is to clarify the relationship between ferromagnetism and superconductivity in this system, to obtain the temperature rise of superconductivity, and to indicate the synthesis of high-Tc superconductors. The magnetic properties of the ferromagnetism are dependent on the amount of Zn and the amount of C loss. Magnetization determination: ferromagnetic phase boundary, ferromagnetic shift point, ferromagnetic oscillation point, magnetization value, very small, very small, single Ni impurity origin possibility, complete detection. In this paper, we determine the μSR of Mg_<0.37>Zn_<0.63>C_<0.77>Ni_3(ferromagnetic side), Mg_<0.37>Zn_<0.63>C_<0.82>Ni_3 (ferromagnetic side), ZnC_Ni_3 (<0.5>ferromagnetic side) and ZnC_ Ni_3(ferromagnetic side) in ferromagnetic phase and ferromagnetic phase. The results of μSR measurement show that ZnNi_3 and ZnCNi_3 <0.5>are related to ferromagnetic shift, which is accompanied by long-distance magnetic order. In addition, the magnetization measurement of very small ferromagnetic magnetization shows that Mg_<0.37>Zn_<0.63>C_<0.77>Ni_3 is related to impurities, and the long-distance magnetic order is reached. The results of magnetization measurement of Mg_<0.37>Zn_<0.63>C_<0.82>Ni_3 and ZnCNi_3 at low temperature were compared with those of normal magnetic phase. The results of the above measurement of μSR and magnetization show that the C concentration and Zn concentration of the system are closely related to the phase difference of the whole image.

项目成果

超伝導体Mg_<1-x>Zn_xC_yNi_3の磁性と超伝導

超导体Mg_<1-x>Zn_xC_yNi_3的磁性和超导性

• 发表时间: 2004
• 期刊: 2004年日本物理学会第58回年次大会講演概要集 第59巻第1号第3分冊
• 作者: 山崎敬大;鷹野祥子;天野豪;君嶋義英;上原政智;大石一城;幸田彰宏;髭本亘;門野良典
• 通讯作者: 門野良典

天野豪, 山崎敬大, 鷹野祥子, 君嶋義英, 上原政智, 大石一城, 幸田彰宏, 髭本亘, 門野良典: "超伝導体MgCNi_3のMgサイト置換効果"2003年日本物理学会秋季大会講演概要集. 第58巻第2号第3分冊. 535 (2003)

天野刚、山崎敬宏、高野翔子、君岛良秀、上原雅智、大石一城、幸田明宏、桧本渡、角野义德：《超导体MgCNi_3中的Mg位点取代效应》日本物理学会秋季会议总结卷上的演讲。 58、2、3号。535（2003）

天野豪, 入山浩, 鷹野祥子, 君嶋義英, 上原政智: "超伝統体MgCNi_3の化学圧力印加による強磁性発現の可能性"2003年日本物理学会第58回年次大会講演概要集. 第58巻第1号第3分冊. 510 (2003)

Go Amano、Hiroshi Iriyama、Shoko Takano、Yoshihide Kimijima、Masatomo Uehara：“通过化学压力应用实现超传统材料 MgCNi_3 铁磁发展的可能性”2003 年第 58 届日本物理学会年会论文集第 58 卷 1。 ，第3期。510（2003）