強相関超伝導物質群におけるペア密度波が創造する新奇量子状態の微視的探索

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本研究では、銅酸化物高温超伝導体と遷移金属ダイカルコゲナイドのNbSe2の超伝導状態で観測された超伝導を担うクーパー対が形成するペア密度波の起源を明らかにすることやペア密度波が作り出す量子現象の探索を目的としている。初年度は、超伝導転移温度よりも高温の正常状態で電荷密度波が形成され低温で超伝導になる2H-NbSe2と電荷密度波は観測されていないが超伝導になる2H-NbS2、Seの一部をSで置換した2H-NbSe2-xSx(x=1.0)の単結晶試料の育成を中心に行った。作製した結晶を用いて磁場下での電気抵抗の温度依存性についてそれぞれ調べた。2H-NbSe2のゼロ磁場での電気抵抗測定の結果では、電荷密度波の形成による異常が高温側で確認でき、この異常は磁場により変化することがなかった。一方で、2H-NbS2の結果ではゼロ磁場と磁場下において共に電荷密度波による高温側での電気抵抗の異常は観測されることはなかったが、超伝導転移に伴う電気抵抗の低下する温度が磁場により低温側にシフトする結果となった。2H-NbSe2-xSx(x=1.0)の結果では、電荷密度波に関連した温度変化の異常が確認できたが、2H-NbSe2の結果と同様に磁場による変化は確認できず、低温での超伝導転移による電気抵抗の低下する温度が磁場により低温側にシフトしていた。また、銅酸化物高温超伝導体におけるペア密度波に関して格子系が与える影響があるか調べるために、不足ドープ領域から過剰ドープ領域における単結晶試料の育成を行い、X線実験を行った。X線実験の結果からホール濃度の変化による結晶構造の変化はほとんど確認できなかった。