【研究分野】物性Ⅱ

【研究領域課題番号】26247057 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

超伝導材料・素子 / 強相関電子系

【研究成果の概要】

高温超伝導を再攻略し、(1)軌道純化理論を二層系等に拡張し、(2)銅酸化物のTcのドーム構造を理論的に再現し、(3)隠れた梯子をもつMo系等を提案し、永崎グループで合成を開始、広いバンドと狭いバンドの共存が超伝導に有利なことも理論的に示し、(4)銅酸化物と同構造のイリジウム化合物の探索領域を拡大した。非平衡に対しては、(5)強いレーザー光で超伝導体を励起したときの物理を実験と理論の緊密な連携により確立し、ヒッグスモードが超伝導の良いプローブになり、(6)光との非線形相互作用のために強い第三高調波が発生することを、s波超伝導体NbN、銅酸化物高温超伝導体に対して発見し、理論解析も確立した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31

【配分額】40,820千円 (直接経費: 31,400千円、間接経費: 9,420千円)

【研究分野】物性Ⅱ

【研究領域課題番号】17540315 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

強相関電子系 / 有機導体 / 超伝導材料・素子 / 分子性固体 / 磁性 / 有機超伝導体 / 電荷秩序 / チェッカボード型 / 圧力誘起 / DMBEDT-TTF

【研究成果の概要】

新規有機超伝導体β-(meso-DMBEDT-TTF)_2PF_6の常圧および圧力下における詳細な抵抗および磁気抵抗測定を行い、電荷秩序と超伝導の関係を調べた。
具体的な成果は以下に示す。
(1)詳細な圧力下電気抵抗および磁気抵抗測定による超伝導相の決定
詳細な圧力下の電気抵抗測定を行ったところ、0.6kbar下、4.6Kで抵抗ドロップを確認し、磁場で転移が抑えられることから超伝導であることを確認した。さらに、圧力を印加したところ、5.2kbar下、2.6Kまで広範に超伝導相が広がっていることを確認した。
(2)磁気抵抗の温度依存性および磁場依存性による電荷秩序相の決定
β-(meso-DMBEDT-TTF)_2PF6は特徴的な電気抵抗の温度依存性の振る舞いを示し、たとえば0.6kbar下においては、60K付近で抵抗最小値をもち、温度低下とともに約8倍上昇して、4.6Kで抵抗ドロップを示す。この圧力下50K-8Kの抵抗が上昇する温度範囲でラマン分光により電荷秩序の存在が示唆されているが、この範囲において、大きな磁気抵抗が観測される。この磁気抵抗増加率(ΔR/R(OT))は圧力とともに増加して、温度低下とともに電気抵抗が減少する金属相でも観測される。このように、広い圧力範囲で静的および動的電荷秩序相が存在し、超伝導相と隣接することが圧力-温度相図により明らかとなった。
以上のように、本課題で、電荷秩序相と超伝導相は隣接し、お互い競合することが明らかとなった。分子性超伝導体でこのような隣接、競合を実験的に示したのは初めてであり、意義深い。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2005 - 2007

【配分額】3,110千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 210千円)