熱測定による異方的超伝導体の超伝導ギャップ構造の研究

各向异性超导体超导间隙结构的热测量研究

• 批准号: 04J11363
• 负责人: 仲島 康行
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J11363/
• 关键词: 量子臨界点; ホール係数; 磁気抵抗; 重い電子系; 異方的超伝導; 非フェルミ流体

近年、銅酸化物高温超伝導体酸化物、CeやUを含む重い電子系化合物、そしてTMTSF系に代表される強相関電子系において、従来のs波超伝導体とは対称性が異なる異方的超伝導体が数多く発見され超伝導研究は新しい局面を迎えている。これらの異方的超伝導体の多くは量子臨界点近傍に位置し、量子臨界性と超伝導発現機構の関連が超伝導研究の大きな課題の一つとなっている。量子臨界点の近傍では、常伝導状態において通常の金属が示すようなフェルミ流体とは異なる非フェルミ流体的振る舞いを示す。したがって、量子臨界点近傍の異常な物性を調べることは超伝導の発現機構を理解するうえで非常に重要である。そのようななか、最近重い電子系超伝導体CeMIn_5(M=Co,Rh, Ir)が発見された。これらの物質は量子臨界点近傍に位置し、圧力をパラメータとして量子臨界性を制御できるため、量子臨界性と超伝導の発現機構の解明に最も適した物質である。そこで我々は、CeMIn_5の常伝導状態において、電気抵抗やホール効果、磁気抵抗といった電子輸送現象を高圧下で系統的に調べた。その結果、CeMIn_5の常伝導状態の電気抵抗率、ホール係数、磁気抵抗において非フェルミ流体的振る舞いがみられることがわかった。とくにホール係数は量子臨界点の近傍で発散的に増加すること、磁気抵抗においてはコーラー則が破綻し修正されたコーラー則が成立することを発見した。これらの異常な輸送現象の振る舞いは銅酸化物高温超伝導体でも同様に観測されることが知られている。また、CeMIn_5の輸送現象の異常な振る舞いが、量子臨界点近傍における強いスピン揺らぎに起因するものであるという観点からよく説明できることを明らかにした。これらの研究成果は、これまで詳細には理解されていなかった強相関電子系、とくに銅酸化物高温超伝導体の特異な輸送現象に新たな知見を与え、さらには量子臨界性と超伝導発現機構の解明するための糸口となるものである。

近年来，许多各向异性超导体与常规S波超导体不同的对称性不同，已经在高温铜氧化物，包含CE和U的重型电子化合物中发现，以及与TMTSF系统（TMTSF Systems）等相关的电子系统，以及超导导向性研究的新阶段。这些各向异性超导体中的许多位于量子临界点附近，量子关键性与超导性表达机制之间的关系是超导性研究的主要挑战之一。在量子临界点附近，它表现出一种非Fermi流体行为，与正常传导态下的费米流体不同，金属的典型也是如此。因此，研究量子临界点附近的异常物理特性对于理解超导性的机制极为重要。其中，最近发现了一个基于重型电子的超导体CEMIN_5（M = CO，RH，IR）。这些材料位于量子临界点附近，可以使用压力作为参数来控制量子关键性，使其成为阐明量子关键和超导性机制的最合适物质。因此，我们系统地研究了电子传输现象，例如在高压下CEMIN_5的正常传导状态下的电阻，霍尔效应和磁磁性。结果，发现在正常传导态下CEMIN_5的电阻率，霍尔系数和磁扰性中观察到了非Fermi流体行为。我们发现，特别是在量子临界点附近的霍尔系数尤其增加，并且在磁势下，科勒的规则破裂和修订后的科勒的规则。众所周知，这些异常转运现象的行为可以在高温氧化铜超导体中类似地观察到。还可以澄清的是，从量子临界点附近强烈的自旋波动引起的，可以很好地解释Cemin_5转运现象的异常行为。这些研究结果提供了有关强相关的电子系统的奇异转运现象的新知识，尤其是氧化铜高温超导体，这些高温超导体尚未详细理解，并为阐明量子关键性和超导性的机制提供了线索。

项目成果

Non-Fermi liquid behavior in the magnetotransport of CeMIn_5 (M : Co and Rh) : Striking similarity between quasi 2D heavy fermion and high-Te cuprates

CeMIn_5（M：Co 和 Rh）磁输运中的非费米液体行为：准二维重费米子和高 Te 铜酸盐之间的惊人相似性

• 发表时间: 2007
• 期刊: Jornal of the Physical Society of Japan 76
• 作者: Hayakawa;Y.S.;Oguchi;T.;Y.Nakajima
• 通讯作者: Y.Nakajima

Unusual Hall effect in quasi two-dimensional strongly correlated metal CeCoIn_5

准二维强关联金属CeCoIn_5中异常霍尔效应

• 发表时间: 2007
• 期刊: Physica C (印刷中)
• 作者: Hayakawa;Y.S.;Oguchi;T.;Y.Nakajima;Y.Nakajima
• 通讯作者: Y.Nakajima