一軸性圧力で誘起する新奇スピン三重項超伝導

单轴压力诱导的新型自旋三重态超导

• 批准号: 12J01430
• 负责人: 谷口 晴香
• 金额: $ 1.15万
• 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: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J01430/
• 关键词: 一軸性圧力; Ca_2RuO_4; Sr_2RuO_4; モット絶縁体; スピン三重項超伝導体; 強磁性金属相; 対称性; 磁気秩序; モット絶縁; 強磁性金属; 4端子電気抵抗; 磁化

前年度に確立した一軸性圧力(一軸圧)下での4端子電気抵抗および直流磁化の測定技術を用いて、反強磁性モット絶縁体Ca_2RuO_4への[110]_T方向一軸圧効果を明らかにした。そして、その結果を前年度に調べた[100]_T方向一軸圧効果と比較し、静水圧の場合よりも低圧で強磁性金属相(キュリー温度Tc～12K)を誘起できる点は共通しているが、[110]_T一軸圧を用いれば[100]_T一軸圧の半分の臨界圧力で金属相を誘起できることを示した。これらの結果は、面内一軸圧、特に[110]_T一軸圧が結晶中のRuO_6八面体の収縮歪みを解くのに有効なことを示唆している。収縮歪みの解消は、Ru214系の電子状態決定に重要なRuのd軌道の相対エネルギーを変化させ、xyバンドからyz, zxバンドへ電子を移動させて金属化を起こす。さらに、我々は[110]_T一軸圧の場合には磁化の強磁性成分の発達が2回に分かれて起きるという興味深い現象も見出した。この振舞は、斜方晶構造に起因して試料中にツインドメインが形成されること、および結晶への局所的な一軸圧効果を考慮すると自然に理解できる。これらの結果は、一軸圧を用いると圧力方向によって多彩な結晶構造および電子状態を誘起できるということを示している。2次コイルを一軸圧セル中に設置する「ミニコイル法」での交流磁化率測定の技術を確立した。そして、スピン三重項超伝導体Sr_2RuO_4への面内一軸圧効果を調べ、超伝導転移温度T_cのオンセットが約1.5Kから3.3Kまで上昇することを明らかにした。この結果は、面内一軸圧によって結晶が4回対称から2回対称に変化したため、Sr_2RuO_4の超伝導秩序変数の軌道部分を構成すると考えられている2成分k_xとk_yの縮退が解けて、軌道1成分の超伝導相が出現したためと考えられる。そのため、本成果はSr_2RuO_4の超伝導秩序変数の決定に寄与するものである。さらに、秩序変数多成分の超伝導体に秩序変数一成分の新奇超伝導相を誘起しうるという一軸圧の効力を具体的に示したという点でも意義深い。

Before annual に establish し た a axial pressure (a shaft 圧) で の 4 terminal electric 気 resistance お よ び dc magnetization technology を measure の い て, strong anti magnetic モ ッ ト never try body Ca_2RuO_4 へ の [110] direction _T one axis 圧 unseen fruit を Ming ら か に し た. そ し て, そ の results before を yearly に べ た [100] direction _T one axis 圧 unseen fruit と し and hydrostatic 圧 の occasions よ り も low 圧 で strong magnetic metallic phase (キ ュ リ ー temperature Tc ~ 12 k) を induced で き る common point は し て い る が, [110] _T one axis 圧 を with い れ ば [100] _T one axis 圧 の half の critical pressure で metallic phase Youdaoplaceholder0 induces で る る とを とを to show た た. こ れ ら の results は, in-plane 圧 a shaft, に [110] _T one axis 圧 が crystallization of の RuO_6 octahedral の 収 shrinkage slanting み を solution く の に have sharper な こ と を in stopping し て い る. 収 shrinkage slanting み の null は, Ru214 の electronic state decide important な に Ru の d orbitals の phase エ seaborne ネ ル ギ ー を variations change さ せ, xy バ ン ド か ら yz, zx バ ン ド へ electronic を mobile さ せ て metallization を up こ す. さ ら に, I 々 は [110] _T one axis 圧 の occasions に は magnetization の strong magnetic component の 発 に reach が 2 scored か れ て up き る と い う tumblers deep も い phenomenon shows し た. こ の は, rhombic structure vibration dance に cause し て in sample に ツ イ ン ド メ イ ン が form さ れ る こ と, お よ び crystallization へ の bureau な a shaft 圧 unseen fruit を consider す る と natural に understand で き る. は こ れ ら の results, a shaft 圧 を with い る と pressure direction に よ っ て colorful な crystal structure お よ び electronic state を induced で き る と い う こ と を shown し て い る. Two コ イ ル を one axis 圧 セ ル に set す る "ミ ニ コ イ ル method" で の の ac magnetic susceptibility determination techniques を establish し た. そ し て, ス ピ ン triple superpower 伝 conductor Sr_2RuO_4 へ の in-plane one axis 圧 unseen fruit を べ, super 伝 guide planning move temperature T_c の オ ン セ ッ ト が is about 1.5 K か ら 3.3 K ま rising で す る こ と を Ming ら か に し た. こ の results は, in-plane one axis 圧 に よ っ て crystallization が 4 back said seaborne か ら back to say に seaborne 2 - change し た た め, Sr_2RuO_4 の super 伝 guide order number - の orbit constitute す を る と exam え ら れ て い る 2 ingredients k_x と k_y の retreat が solution け て, orbit 1 component の 伝 guide phase が appear し た た め と exam え ら れ る. Youdaoplaceholder0 ため ため, the present outcome そ Sr_2RuO_4 <s:1> super伝 derivative order variable <s:1> decision に is sent to する する <s:1> である である である である. さ ら に, order - many ingredients の super conductor 伝 に order number - an ingredient の novel super 伝 guide phase を induced し う る と い う one axis 圧 の services を specific に shown し た と い う point で も い deep meaning.

项目成果

Anisotropic uniaxial-pressure effects on Ca2RuO4

各向异性单轴压力对 Ca2RuO4 的影响

• 发表时间: 2012
• 作者: H. Taniguchi;R. Ishikawa;S. Kittaka;S. Yonezawa;F. Nakamura;S. K. Goh;Y. Maeno
• 通讯作者: Y. Maeno

ルテニウム酸化物への-軸性圧力効果

- 轴向压力对氧化钌的影响

• 发表时间: 2013
• 作者: 谷川叶香;西村佳悟;中村壮智;S. K. Goh;米澤進吾;中村文彦;前野悦輝
• 通讯作者: 前野悦輝

Uniaxial pressure study on ruthenate

钌酸盐的单轴压力研究

• 发表时间: 2013
• 作者: 谷口晴香;西村佳悟;中村壮智;S. K. Goh;米澤進吾;中村文彦;前野悦輝
• 通讯作者: 前野悦輝

一軸性圧力によるモット絶縁体Ca2RuO4の金属化磁性と面内異方性

单轴压力下莫特绝缘体 Ca2RuO4 的金属化磁性和面内各向异性

• 发表时间: 2013
• 作者: 谷口晴香;西村佳悟;米澤進吾;中村文彦;近藤隆祐;野上由夫;前野悦輝
• 通讯作者: 前野悦輝