報告会ファイル

Report
2006/08/03(木)
物理COE国際会議成果報告会
国際会議M2S-HTSC
成果報告
派遣番号C0607
固体量子物性研究室D2
米澤 進吾
Outline
1. 国際会議M2S-HTSC(ドイツ・ドレスデン)について
2. ポスター発表内容・質問など
3. 会議後の研究室訪問(フランス・パリ南大学)の報告
国際会議M2S-HTSC(1)
The 8th International Conference on
Materials and Mechanisms of Superconductivity and
High Temperature Superconductors
1000人規模の参加者のある
超伝導分野で世界最大級の国際会議
前身:
d- and f-band superconductivity conference
(1971年スタート)
1986年高温超伝導発見
1988年 第1回M2S-HTSC (スイス)
今回が8回目(現在は3年に1回):
• 参加者870人
• ドイツ・日本・アメリカ・フランス・イタリア・
イギリス・スイス・ロシアなど各国からの参加者
国際会議M2S-HTSC(2)
←ドレスデン国際会議センター
国際会議M2S-HTSC(3)
セッション:
• 銅酸化物高温超伝導体
• コバルト酸化物・ルテニウム酸化物・オスミウム酸化物
• その他の酸化物
• 重い電子系(CeCoIn5, CePt3Siなど)
• ボロン系(MgB2など)・炭素系(グラファイト・ダイヤモンドなど)
• 有機物(BEDT-TTF系など)
• 希薄原子気体のBEC、BCS
• ナノストラクチャー
• 応用分野 etc…
高温超伝導発見20周年記念講演:
• A. Müller (1987年ノーベル賞)
• A. Abrikosov (2003年ノーベル賞)
• P. Anderson (1977年ノーベル賞)
※Concluding Remarks on Materials
• Y. Maeno
国際会議M2S-HTSC(4)
←Plenary Session
↑Poster Session
←Parallel Session
ポスター発表内容
“Properties of the oxide
type-I superconductor Ag5Pb2O6”
P-Tu-A:
HTSC-Materials,
Synthesis, Structure
発表内容1
イントロダクション
導電性酸化物Ag5Pb2O6
M. Jansen et al., J. Less-Common Met.
161, 17 (1990),
電気抵抗率 (地磁気中)
この物質の超伝導を発見!
Tc = 52.4 mK
S.Yonezawa and Y. Maeno, Phys. Rev. B 70 184523 (2004).
S.Yonezawa and Y. Maeno, Phys. Rev. B 72 180405(R) (2005).
発表内容2
Ag5Pb2O6のフェルミ面
量子振動
バンド計算
• フェルミ準位付近は単一バンド
• ほぼ球形のフェルミ面
• 有効質量: m* = 1.2me
⇒ 非常に自由電子に近い
M. Sutherland et al., Phys. Rev. Lett., 96, 097008 (2006).
T. Oguchi, Phys. Rev. B 72 245105 (2005).
Na
K
Cu
Ag
Au
Fermi Surface Database: http://www.phys.ufl.edu/fermisurface/
これらの金属はどれも超伝導の報告がない
(Rh(Tc = 325 mK)やAuIn2(TFM = 37 mK)で~20 mKまでの測定がされている
→ 恐らく Tc < 数十mK)。
Ag5Pb2O6 (Tc = 52 mK) の超伝導の性質・メカニズムは?
発表内容3
実験
• 我々の育成した高純度単結晶資料
• 磁気シールドと自作の磁場印加用コイル
• 小型で高感度な交流磁化率測定セル
9.2mm
50µm
f 0.5 mm
発表内容4
Ag5Pb2O6の第I種超伝導
• 磁場中の超伝導転移が1次相転移
• 磁場中では交流帯磁率がピークを持つ
→ 「中間状態」にあることを示す
Ag5Pb2O6は第I種超伝導体
初の酸化物の第I種超伝導体
発表内容5
超伝導相図
超伝導相図
Hc=Hc0[1-(T/Tc0)a]
Hc0 = 2.19 Oe
Tc0 = 52.4 mK
a = 1.56
経験的放物線則やBCS理論より
Hc(T)カーブの曲率が小さい。
規格化した放物線則からのズレD
DはBCS理論よりさらに負の方向へずれる
発表内容6
D(t)の解析
超伝導ギャップに異方性があると
D(t)はより負になる。
D(t)
D(t)
BCS
-0.05
BCS
Al
Zn
J. R. Clem, Ann. Phys. 40, 268 (1966).
Ag5Pb2O6のデータにFitting
Ag5Pb2O6 : <a2> = 0.113.
cf. Al: <a2> ~ 0.01,
Zn: <a2> ~ 0.03
通常金属に比べて大きなギャップ異方性を示唆
発表内容7
超伝導ギャップの重要性
超伝導ギャップ ・・・ Cooper対を形成するための相互作用の大きな影響
Ag5Pb2O6の超伝導ギャップに異方性 ⇒ 異方性の強い相互作用が超伝導に
関与している可能性
High-Tc 銅酸化物: d波
Sr2RuO4: p波
発表内容8
常伝導状態の抵抗率
Ag5Pb2O6の常伝導状態の抵抗率:
室温付近でもT2の温度依存性
通常の金属ではデバイ温度(~数百K)の
数十%以上の温度では線形の温度依存性
従来とは違う散乱機構が電子に働いている。
超伝導との関連は?
発表内容9
まとめ
1. Ag5Pb2O6の超伝導を発見した
2. Ag5Pb2O6は酸化物としては初めての第I種超伝導体である。
3. 相図の解析から、Ag5Pb2O6の超伝導ギャップに大きな異方性が
あることが示唆される。
4. Ag5Pb2O6の抵抗率は室温付近でもT2の温度依存性を持つ。
これは従来とは違う散乱機構が伝導電子に働いていることを意味している。
発表内容10
聞いてくれた人の反応など
質問:
• 超伝導の対称性について
• 第I種超伝導の根拠について
• 結晶育成方法について etc.
その他:
• 光学伝導度・ラマン散乱の共同研究の提案
⇒ 光学伝導度に関しては今後共同研究を進めることに
• 比較的多くの海外の方と話すことができ、自信になった。
パリ大学研究室訪問(1)
パリ大学研究室訪問(2)
Laboratoire de Physique des Solides
Molecular conductors and high pressuresグループ
(Jérome教授、Pasquier教授)
• 有機導体の物性
希釈冷凍機
圧力・高磁場・NMRなど
• Jérome教授は有機超伝導体
発見者の一人(1980年)で、
その後この分野を牽引してきた。
• 我々の研究室と2005年より
共同研究
N. Joo et al., to appear soon in
Euro. Phys. J. B (2006).
パリ大学研究室訪問(3)
(TMTSF)2X, (TMTTF)2X
• 擬一次元導体
• スピン密度波相の隣に
超伝導相
• (TMTSF)2ClO4は常圧下で
超伝導を示す(Tc = 1.3 K)
電気抵抗率から決めた超伝導上部臨界磁場Hc2が
磁場がb’軸に平行なときに低温で発散する。 …??
スピン3重項超伝導の証拠だとされる
Lee et al., Synth. Metals. 70, 747 (1995),
Naughton et al., ibid 85, 1481 (1997).
パリ大学研究室訪問(4)
←この発散がバルク超伝導の性質なのかどうか
• ベクトルマグネットシステム
⇒高精度の磁場方向制御
• 希釈冷凍機
⇒70 mKまでの冷却
を使って研究中
• 最近の実験結果について
セミナー形式で報告
• ディスカッション

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