冈山大学

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超导新机制“量子液晶波动电子对形成”验证成功

March 09, 2023

东京大学
冈山大学
弘前大学


◆发表要点

  • 在研究量子液晶状态下电子波动对超导的影响的基础上,成功测量了近年来备受关注的铁系超导体Fe(Se,Te)的上部临界磁场。
  • 通过量子液晶波动,证明了促进超导电子对形成的相互作用变强。
  • 通过与至今为止已知的磁性波动引起的超导状态的比较,期待对非传统型超导的表达机制的理解进入下一阶段。

 东京大学研究生院新领域创成科学研究科的向笠清隆研究生(研究当时)、石田浩佑研究生(研究当时)、芝内孝祯教授、该大学物性研究所的今城周作特任助教、金道浩一教授、冈山大学异领域基础科学研究所的笠原成教授、弘前大学研究生院理工学研究科的渡边孝夫教授(研究当时)等的研究小组,通过实验表明,量子液晶态的量子力学波动(量子液晶波动)增强了超导电子对的耦合强度。
在超导状态的物质上施加磁场的话,超导会在某个大小消失。研究小组着眼于这个性质,测量了铁系超导体之一的Fe(Se,Te)的超导消失的磁场的大小(上部临界磁场),调查了超导随着磁场变大如何变化。其结果是,随着磁场的增大,超导状态逐渐缩小,在那里强烈的量子液晶波动正在发展。通过量子液晶波动,证明了促进超导电子对形成的相互作用变强。 此次的成果,表示由于「量子液晶波动的电子对形成」的新机制的超导可能实现,通过与到现在为止所知的磁性波动的超导比较,期待对超导的表现机制的理解会取得巨大进展。
本研究成果于2023年3月6日在线刊登在美国科学杂志《Physical Review X》上。

<发表人员>
东京大学研究生院新领域创成科学研究科
  芝内 孝祯(教授)
  向笠 清隆(博士课程:研究当时)
  石田 浩祐(博士课程:研究当时)

东京大学物性研究所
  金道 浩一(教授)
  今城 周作(特任助教)

冈山大学异领域基础科学研究所
  笠原 成(教授)

弘前大学研究生院理工学研究科
  渡辺 孝夫(教授:研究当时)

■论文信息
〈杂志〉 Physical Review X(2023年3月6日)
〈题目〉 Enhanced superconducting pairing strength near a pure nematic quantum critical Point
〈作者〉 Kiyotaka Mukasa, Kousuke Ishida*, Shusaku Imajo, Mingwei Qiu, Mikihiko Saito, Kohei Matsuura, Yuichi Sugimura, Supeng Liu, Yu Uezono, Takumi Otsuka, Matija Čulo, Shigeru Kasahara, Yuji Matsuda, Nigel E. Hussey, Takao Watanabe, Koichi Kindo, and Takasada Shibauchi**联络作者)
〈DOI〉 10.1103/PhysRevX.13.011032
〈URL〉 https://doi.org/10.1103/PhysRevX.13.011032

■研究资助
本研究是在科学研究费新学术领域研究(研究领域提案型)“量子液晶的物性科学”(领域代表:芝内孝祯教授)[JP19H05824]等资助下进行。

<詳しい研究内容について>
超导新机制“量子液晶波动电子对形成”验证成功


<咨询窗口>
〈关于研究〉
东京大学研究生院新领域创成科学研究科 物质系专业
教授 芝内 孝祯
Tel/Fax:04-7136-3774
HP:http://qpm.k.u-tokyo.ac.jp

〈关于报道〉
东京大学研究生院新领域创成科学研究科 宣传室
Tel:04-7136-5450

冈山大学 总务・企画部 宣传课
Tel:086-251-7292

弘前大学研究生院理工学研究科 总务组总务担当
Tel:0172-39-3510

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