強い相対論効果を持つ層状化合物におけるエキゾチック超伝導の研究
具有强相对论效应的层状化合物的奇异超导研究
基本信息
- 批准号:15J11876
- 负责人:
- 金额:$ 1.22万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
- 财政年份:2015
- 资助国家:日本
- 起止时间:2015-04-24 至 2017-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
本年度は、昨年度のβ-PdBi2およびPdTe2の研究で得られた知見から、金属相におけるトポロジカル電子相の開拓を目的として、半金属ベースの物質設計の指針を立て、実験実証に適した新たな物質の探索を行った。特にスピン軌道相互作用の強いビスマス化合物に着目し、純良単結晶を用いた、強い相対論効果が誘起する特異な超伝導および常伝導(磁気輸送)特性の観測を目標とした。層状半金属InBiについて、従来の報告より残留抵抗比が数倍高い単結晶を育成し、極低温抵抗率測定を行ったところ、超伝導は観測されなかった一方で、低温において30,000 %を超える正の巨大磁気抵抗の観測に成功した。一般的なtwo-carrier modelを用いて輸送特性解析を行い、電子と正孔の優れたキャリアバランスが一つの起源となることを明らかにした。第一原理電子状態計算から、強いスピン軌道相互作用により、特定の結晶対称点においてフェルミレベル近傍に3D-Dirac分散が現れることが分かり、巨大磁気抵抗に寄与していることが示唆された。さらに、共同研究として角度分解光電子分光測定から表面およびバルク電子構造を観察し、InBiが新たなトポロジカル半金属である可能性を示唆する結果を得た。層状超伝導体α-PdBi2について、単結晶を用いた極低温までの抵抗率測定を行い、バルク超伝導パラメータを決定した。また、共同研究を行い、磁場侵入長測定による詳細な超伝導対称性の考察を行った。第一原理電子状態計算からはトポロジカル電子状態の存在が示唆され、新たなトポロジカル超伝導体候補物質として期待できる知見を得た。
This year, the research on β-PdBi2 and PdTe2 in the past year has achieved the goal of exploring the development of metal phase and electronic phase, and the guidance of material design of semi-metal phase has been established, and the exploration of new materials has been carried out. The purpose of this paper is to investigate the properties of the magnetic conduction and the magnetic conduction of the pure crystal. Layered semi-metallic InBi has been successfully tested for its residual resistance ratio several times higher than that of single crystals, for its extremely low temperature resistance ratio, for its ultra-conductivity, and for its high magnetic resistance at low temperatures of 30,000%. The general two-carrier model is used to analyze the transport characteristics of electrons and positive holes. First-principle electron state calculation: strong electron orbital interaction, specific crystal symmetry point, near 3D-Dirac dispersion, large magnetic resistance, etc. The results of joint research and angular resolution photoelectron spectroscopy were obtained to investigate the surface and electronic structure of InBi and to demonstrate the possibility of new semimetals. Layered Superconductor α-PdBi2: Determination of Resistivity in Extremely Low Temperature and Single Crystal Applications A detailed investigation of the magnetic field invasion length was carried out. The first principle of electronic state calculation is that the existence of electronic states is revealed, and new candidate substances for superconductors are expected to be discovered.
项目成果
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专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Probing the superconducting gap symmetry of α-PdBi2: A penetration depth study
- DOI:10.1103/physrevb.95.134519
- 发表时间:2017-04-27
- 期刊:
- 影响因子:3.7
- 作者:Mitra, S.;Okawa, K.;Chia, Elbert E. M.
- 通讯作者:Chia, Elbert E. M.
Substitution and Intercalation Effects in Single Crystals of Candidate Topological Superconductors, β-PdBi_2 and PdTe_2
候选拓扑超导体 β-PdBi_2 和 PdTe_2 单晶中的取代和插层效应
- DOI:
- 发表时间:2015
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:大川顕次郎;加納学;並木宏允;笹川崇男;K. Okawa and T. Sasagawa
- 通讯作者:K. Okawa and T. Sasagawa
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