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Quantum Criticality and Unconventional Superconductivity in Heavy-fermion Artificial Superlattices

重费米子人工超晶格中的量子临界和非常规超导性

基本信息

批准号：
18J10553
负责人：
成塚政裕
金额：
$ 1.22万
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：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

強相関電子系における長年の未解決問題である非従来型超伝導と磁性の関係を明らかにする目的で、d波超伝導体CeCoIn5と反強磁性体のCeRhIn5やCeIn3からなる重い電子系人工超格子を作製し、系統的な磁性層層数依存性・圧力依存性を調べた。これらの重い電子系人工超格子では、超伝導状態と反強磁性状態が空間的に分離した層に共存し、界面を介した相互結合によって元々のバルク物質とは大きく異なった超伝導特性や磁気特性実現する。準二次元的な反強磁性秩序を持つCeRhIn5を用いたCeCoIn5/CeRhIn5超格子では、圧力によりCeRhIn5層の反強磁性秩序を抑制すると、超伝導体のCeCoIn5層に注入された反強磁性量ゆらぎが、超伝導の電子対形成相互作用を強化することが明らからになった。一方で、三次元的な反強磁性秩序を持つCeIn3を用いたCeCoIn5/CeIn3超格子では、反強磁性ゆらぎは注入されているものの超伝導の電子対形成相互作用はほとんど影響を受けないことが明らかになった。これらの結果は、二次元的な反強磁性ゆらぎがCeCoIn5の超伝導の電子対形成に本質的に重要であることを対照的な実験によって示したものである。一方、走査トンネル顕微鏡分光測定による重い電子系原子層薄膜の直接観測においては、昨年のCeRhIn5薄膜における電子状態の直接観測以降、測定装置の大きなトラブルに見舞われた。現在は解決しており、CeCoIn5原子層薄膜を用いたヘテロ構造の作製にも成功している。研究遂行の見通しがついていることから今後の進展に期待したい。

The long-standing unresolved problem in the strongly correlated electronic system is the relationship between non-isolated superconductor and magnetism, and the purpose of the d-wave superconductor CeCoIn5 is Ferromagnetic materials such as CeRhIn5 and CeIn3 are manufactured using heavy electron-based artificial superlattices, and the system's dependence on the number of magnetic layers and pressure dependence are adjusted.これらの Heavy electronic system artificial superlattice では, superconducting state and anti-ferromagnetic state に separation した layer に coexistence し and boundary of space The surface is combined with each other, and the material and material are combined with each other. The super conductive properties and the magnetic properties are realized. The antiferromagnetic order of the quasi-two-dimensional CeRhIn5 layer is maintained using the CeCoIn5/CeRhIn5 superlattice and the antiferromagnetic order of the CeRhIn5 layer with high pressure. Sequence suppression and superconductor CeCoIn5 layer injection and antiferromagnetic fluxらぎが, superconducting electrons form an interaction and strengthen the することが明らからになった. The one-dimensional and three-dimensional antiferromagnetic order is maintained by CeIn3 and the CeCoIn5/CeIn3 superlattice is used. Antiferromagnetismゆらぎは injects されているもののsuper-conducting のelectrons to form an interaction はほとんど is affected by けないことが明らかになった. The result of これらの, the two-dimensional antiferromagnetic ゆらぎがCeCoIn5のsuper-conducting electron It is important to form the essence of 対であることを対 reflected the な実験によって Show したものである. On the one hand, walk-through microscopic spectroscopic measurement of heavy electron-based atomic layer thin films, direct measurement of atomic layer thin films, and last year's The electronic state of CeRhIn5 thin films can be measured directly, and the measuring device can be used to measure the electronic state of CeRhIn5 films. Now we have successfully solved the problem and successfully produced CeCoIn5 atomic layer thin films using the same structure. The implementation of the research is clear and the progress in the future is expected.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

CeCoIn5/CeIn3超格子における反強磁性揺らぎの2次元超伝導への影響

反铁磁涨落对CeCoIn5/CeIn3超晶格二维超导性的影响

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
中村聡史;成塚政裕;笠原裕一;寺嶋孝仁;松田祐司
通讯作者：
松田祐司

FeSe双晶境界のエッジで見られる局所超伝導状態

在 FeSe 孪晶边界边缘观察到的局域超导态

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
成塚政裕;土師将裕;末松知夏;佐野大樹;谷口智哉;笠原成;笠原裕一;松田祐司
通讯作者：
松田祐司

Modification of magnetic fluctuations by interfacial interactions in artificially engineered heavy-fermion superlattices

通过人工设计的重费米子超晶格中的界面相互作用来改变磁涨落

DOI：
10.1103/physrevb.99.081115
发表时间：
2019
期刊：
Physical Review B
影响因子：
3.7
作者：
Nakamine Genki;Yamanaka Takayoshi;Kitagawa Shunsaku;Naritsuka Masahiro;Ishii Tomohiro;Shibauchi Takasada;Terashima Takahito;Kasahara Yuichi;Matsuda Yuji;Ishida Kenji
通讯作者：
Ishida Kenji

CeCoIn5/CeIn3超格子における圧力下超伝導状態

CeCoIn5/CeIn3 超晶格中压力下的超导状态