ウラン系強磁性超伝導体における超伝導発現機構の解明と新奇超伝導状態の探索

阐明铀基铁磁超导体的超导机理并寻找新型超导态

• 批准号: 13J01165
• 负责人: 服部 泰佑
• 金额: $ 1.77万
• 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: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J01165/
• 关键词: ウラン系強磁性超伝導体; 核磁気共鳴法; 核四重極共鳴; 圧力下物性測定; 強磁性量子臨界; スピン三重項超伝導体; 重い電子系; 超伝導発現機構; 磁場誘起超伝導; NMRナイトシフト

本年度は，圧力による磁気ゆらぎの制御を試みるため，UCoGeの静水圧力下における核四重極共鳴法（NQR）による研究を行った．UCoGeに静水圧力を加えていくと1 GPa程度の圧力で強磁性が消失する一方，超伝導は強磁性の臨界圧力で最大の転移温度を持ち，強磁性が消失した後も有限の転移温度を持つと報告されていたためである．圧力下における核スピン－格子緩和率1/T1の測定から、超伝導転移温度が最大になる強磁性臨界圧力近傍では大きな強磁性揺らぎが存在することを確かめた。加えて、遍歴強磁性体の臨界点近傍で期待される磁気揺らぎの性質を捕らえることにも成功した。理論的研究から、強磁性量子臨界点では、核スピン－格子緩和率1/T1はTの-1/3乗の温度依存性を持つことが知られていたが、実際その温度依存性を示す実験結果はなかった。今回UCoGeの強磁性の臨界圧力であるP = 1.33 GPaにおいて、1 K以下の低温域で1/T1～Tの-1/3乗の温度依存性が確かめられた。これは強磁性の臨界現象を理解する上で重要な結果である。本測定には、ピストンシリンダーを用いての加圧とそれを冷却する希釈冷凍機が必要となるため、加圧用の希釈冷凍機を新たに立ち上げ、実験を行った。また、UCoGeは、高磁場下で，CoサイトにUとは逆方向に磁化が誘起される可能性も指摘されていた。そこで、Coサイトの電子状態に敏感なCo核の核磁気共鳴法（ＮＭＲ）を用いて、高磁場下での磁性について研究を進めた。その結果、高磁場でも主な磁性の担い手はU-5f電子であることを明らかにした。

This year, the study on the control of magnetic field under hydrostatic pressure by nuclear quadrupole resonance (NQR) method was carried out. The maximum transition temperature of ferromagnetic field under hydrostatic pressure increased by 1 GPa, and the transition temperature after ferromagnetic field disappeared was maintained. Determination of nuclear lattice relaxation ratio 1/T1 under pressure, maximum transition temperature near ferromagnetic critical pressure, and existence of ferromagnetic transition temperature. In addition, the critical point of the ferromagnetic material is close to the expectation of the magnetic field. Theoretical study of ferromagnetic quantum critical point, nuclear lattice relaxation ratio 1/T1, T and-1/3, temperature dependence, and results. In this paper, the critical pressure of ferromagnetism of UCoGe is P = 1.33 GPa, and the temperature dependence of ferromagnetism in the low temperature range below 1 K is 1/T1~T =-1/3. This is an important result in understanding the critical phenomena of ferromagnetism. This determination is based on the analysis of the temperature and temperature of the refrigerator. UCoGe and high magnetic field, CoGe and UCoGe magnetization in reverse direction are possible. Nuclear magnetic resonance (NMR) is used to study the electronic state of Co particles and their magnetic properties in high magnetic fields. As a result, the magnetic field is high, and the U-5f electron is high.

项目成果

UCoGeにおける強磁性揺らぎと超伝導

UCoGe 中的铁磁涨落和超导性

• 发表时间: 2014
• 作者: 早瀬 元;金森 主祥;前野 綾香;梶 弘典;中西 和樹;濱田雄太;服部 泰佑;服部 泰佑
• 通讯作者: 服部 泰佑

Nuclear Quadrupole Resonance study on ferromagnetic superconductor UCoGe under hydrostatic pressure

静水压力下铁磁超导体UCoGe的核四极共振研究

• 发表时间: 2014
• 作者: Taisuke Hattori;Daisuke Sugimoto;Kosuke Karube;Kenji Ishida;Kazuhiko Deguchi,Noriaki K. Sato;Tomoo Yamamura;Takeshi Mito
• 通讯作者: Takeshi Mito

Relationship between Ferromagnetic Criticality and the Enhancement of Superconductivity Induced by Transverse Magnetic Fields in UCoGe

UCoGe 中横向磁场引起的铁磁临界与超导增强的关系

• DOI: 10.7566/jpsj.83.073708
• 发表时间: 2014
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan
• 影响因子: 1.7
• 作者: T. Hattori;K. Karube;K. Ishida;K. Deguchi;N. K. Sato;and T. Yamamura
• 通讯作者: and T. Yamamura

強磁性超伝導体UCoGeにおける59Co核四重極共鳴(NQR)

铁磁超导体 UCoGe 中的 59Co 核四极共振 (NQR)

• 发表时间: 2013
• 作者: S. Armstrong;R. Ukai;S. Yokoyama and A. Furusawa;杉本大輔，服部泰佑，軽部皓介，石田憲二，出口和彦，佐藤憲昭，山村朝雄
• 通讯作者: 杉本大輔，服部泰佑，軽部皓介，石田憲二，出口和彦，佐藤憲昭，山村朝雄

強磁性超伝導体UCoGeの59Co核四重極共鳴(NQR)による試料依存性の研究

利用 59Co 核四极共振（NQR）研究铁磁超导体 UCoGe 的样品依赖性

• 发表时间: 2014
• 作者: 岡田達典;高橋英幸;今井良宗;鍋島冬樹;北川健太郎;松林和幸;上床美也;中島正道;伊豫彰;永崎洋;前田京剛;杉本大輔，服部泰佑，軽部皓介，石田憲二，出口和彦，佐藤憲昭，山村朝雄
• 通讯作者: 杉本大輔，服部泰佑，軽部皓介，石田憲二，出口和彦，佐藤憲昭，山村朝雄