北川俊作

核磁気共鳴、核四重極共鳴を用いた重い電子系超伝導体CeCu₂Si₂の超伝導、磁気状態

重い電子系超伝導体CeCu₂Si₂は世界で最初に発見された強相関電子系における超伝導体です。この物質の超伝導対称性は長い間、異方的であると考えられてきましたが、最近の比熱測定[1]から等方的でマルチギャップな超伝導対称性が提案されました。

左図は多結晶試料で測定した先行研究と今回の単結晶試料(赤色)とを比較した核スピン-格子緩和率1/T₁の温度依存性の図です。単結晶のデータは150mK付近までほとんど多結晶試料と同じですが低温で若干値が小さい側にずれます。これは超伝導対称性が等方的である兆候です。このような兆候が低温でしか現れないことから、CeCu₂Si₂は小さな超伝導ギャップを持っており、多結晶試料では不純物の影響により小さなギャップの効果が隠されていたと考えることができます。このような小さなギャップによる振る舞いは比熱の結果とも一致します。(右図) また、純良な単結晶を用いてこの物質の超伝導、磁気状態を詳細に研究しています。

図: (左) 多結晶試料で測定した先行研究と今回の単結晶試料(赤色)とを比較した核スピン-格子緩和率1/T₁の温度依存性。 (右)比熱測定との比較。

本研究はマックスプランク研究所との共同研究です。この結果はPhys. Rev. B誌に掲載されています。

[1]S. Kittaka et al., Phys. Rev. Lett. 112, 067002 (2014).

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