核磁気共鳴法を用いた層状超伝導体の超伝導対称性の同定およびその発現機構の解明

利用核磁共振识别层状超导体中的超导对称性并阐明其表达机制

• 批准号: 08J00851
• 负责人: 中井 祐介
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J00851/
• 关键词: 鉄砒素系高温超伝導; 核磁気共鳴

昨年度に引き続き鉄系高温超伝導体の発現機構を明らかにするべく核磁気共鳴法(NMR)を用いて研究を行った。LaFeAs(01-xFx)において、常伝導状態の磁気励起がFドープに対してどのように変化するのか、また磁気励起と超伝導の関係についてAs核の1/T1の測定を通して調べた。母物質LaFeAsOは140Kあたりで1/T1Tが発散することから、反強磁性状態に転移したことがわかった。Fをドープすることによりこの磁気秩序および磁気励起は急激に抑えられ、最大の超伝導転移温度Tcを持っ11%の試料では室温以上の温度から連続的に減少する振る舞いが見られ、反強磁性ゆらぎの発達は見られない。1/T1Tの結果はFドーピングに伴い低エネルギー磁気励起は急激に抑制されるのに対し超伝導転移温度の変化は僅かであることが示され、NMRで観測される低エネルギー磁気励起と超伝導との相関は弱いと考えられる。また本年度に発見された新しい鉄系超伝導体BaFe2(As1-xPx)2(最大Tc=30K)に対して、常伝導状態と超伝導状態の性質を明らかにするべくP核のNMRを行った。その結果、上記のLaFeAs(01-xFx)と対照的に、常伝導状態に非常に顕著な反強磁性ゆらぎが観測され、磁気励起と超伝導が関係することを示唆する結果を得た。また超伝導状態には、通常のs波超伝導体に予想されるコヒーレンスピークが現れないこと、超伝導状態に残留状態密度があることを示し、この物質が非従来型超伝導であることを明らかにした。他の測定結果(磁場侵入長や熱伝導率測定)と考え合わせると、BaFe2(As1-xPx)2は超伝導ギャップにラインノードをもつ可能性が高い。高いTcをもちながらもラインノードをもつ鉄系超伝導体はこの系が初めてであり、それを明らかにした本研究の意義は大きい。上記のように鉄砒素系超伝導を理解する上で重要となる基礎的な実験を行い、現在数多く参照される結果を報告した。

The discovery mechanism of iron system high temperature superconductors was studied by nuclear magnetic resonance (NMR) method last year. LaFeAs(01-xFx) magnetic excitation in the normal conduction state and the relationship between magnetic excitation and superconduction are determined through the adjustment of 1/T1 of As core. The parent substance LaFeAsO is 140K, 1/T1T, and antiferromagnetic. F, F. 1/T1T results F, D, E, F, T, T, This year, a new iron-based superconductor BaFe2 (As1-xPx)2(maximum Tc=30K) has been discovered. The properties of the normal conduction state and the superconducting state have been clarified. The above results show that LaFeAs(01-xFx) are very sensitive to antiferromagnetism, magnetic excitation and superconductivity. The superconductivity state, the normal s-wave superconductivity state, the residual state density, and the non-superconductivity state of the substance are expected to be different. The measurement results (measurement of magnetic field invasion length and thermal conductivity) show that BaFe2 (As1-xPx)2 has a high possibility of superconductivity. The significance of this study is to study the relationship between high Tc and iron superconductors. The results of the study are reported in detail.

项目成果

鉄系層状超伝導体LaFePOにおけるNMR(口頭発表)

铁基层状超导体 LaFePO 中的核磁共振（口头报告）

• 发表时间: 2009
• 作者: Y. Nakai;K. Ishida;Y. Kamihara;M. Hirano;H. Hosono;中井祐介;中井祐介;中井祐介;中井祐介
• 通讯作者: 中井祐介

75As and 139La NMR studies on LaFeAs(01-xAsx)

LaFeAs(01-xAsx) 的 75As 和 139La NMR 研究

• 发表时间: 2009
• 期刊: Physics B 404
• 作者: K.Ishida;Y.Nakai;S.Kitagawa;Y.Kamihara;M.Hirano;H.Hosono
• 通讯作者: H.Hosono

鉄ニクタイドLaFeXO(X=As, P)におけるNMR

氮族铁 LaFeXO(X=As, P) 的 NMR

• 发表时间: 2009
• 作者: Y. Nakai;K. Ishida;Y. Kamihara;M. Hirano;H. Hosono;中井祐介;中井祐介
• 通讯作者: 中井祐介

^{31}P and ^{75}As NMR evidence for a residual density of states at zero energy in superconducting BaFe_{2}(As_{0.67}P_{0.33})_{2}

• DOI: 10.1103/physrevb.81.020503
• 发表时间: 2009-08
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Y. Nakai;T. Iye;S. Kitagawa;K. Ishida;S. Kasahara;T. Shibauchi;Y. Matsuda;T. Terashima

Microscopic Coexistence of Ferromagnetism and Superconductivity in Single-Crystal UCoGe

单晶 UCoGe 中铁磁性和超导性的微观共存

• 发表时间: 2009
• 期刊: journal of the Physical Society of Japan 79
• 作者: T.Ohta;T.Hattori;K.Ishida;Y.Nakai;E.Osaki;K.Deguchi;N.K.Sato;I.Satoh
• 通讯作者: I.Satoh