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東大、超伝導ギャップの「ノード」の消失を発見

発表日:2018年1月18日

超伝導ギャップの「ノード」の消失を発見

1.発表者:

岡崎浩三(東京大学物性研究所 特任准教授)

橋本嵩広(東京大学大学院新領域創成科学研究科 博士課程1年)

辛 埴(東京大学物性研究所 教授)

2.発表のポイント:

◆鉄系超伝導体FeSeの超伝導ギャップの符号が反転する「ノード」の観測に世界で初めて成功しました。

◆FeSeの「電子ネマティック秩序」のドメイン境界では「時間反転対称性の破れ」が生じ、「ノード」が消失してしまうことを発見しました。

◆超伝導体の超伝導ギャップ構造を正確に知ることによって、そのメカニズムを理解し、さらなる高温での超伝導の実現に繋がることが期待されます。

3.発表概要:

東京大学物性研究所の岡崎浩三特任准教授、辛埴教授らの研究グループは、東京大学大学院新領域創成科学研究科の芝内孝禎教授、京都大学大学院理学研究科の松田祐司教授らとの共同研究で、「電子ネマティック秩序」(注1)と呼ばれる秩序状態を示すとして知られる鉄系超伝導体(注2)FeSeについて、極低温超高分解能レーザー角度分解光電子分光装置(注3)を用いて超伝導ギャップ(注4)を直接観測しました。その結果、超伝導のメカニズム解明のために極めて重要な特徴である超伝導ギャップの異方性が「電子ネマティック秩序」のドメイン構造によって敏感に影響を受け、ドメイン境界が無い領域では超伝導ギャップの符号が反転する「ノード」(注4)が存在するのに対し、ドメイン境界が多い領域では「ノード」が消えてしまうことを発見しました(図1)。

本研究成果は、超伝導ギャップにおけるノードの有無を見極めるために極低温超高分解能レーザー角度分解光電子分光装置が極めて有用であることを示しました。これにより、今後様々な超伝導体の超伝導ギャップ構造を明らかにすることで、超伝導のメカニズムの理解に繋がり、より高温での超伝導の実現、さらには室温超伝導の実現にも繋がっていくことが期待されます。

この研究成果は、英国時間2018年1月18日午前10時(日本時間1月18日午後7時)に、英国科学誌「Nature Communications」に掲載されます。

※以下は添付リリースを参照

リリース本文中の「関連資料」は、こちらのURLからご覧ください。

添付リリース

http://release.nikkei.co.jp/attach_file/0468658_01.pdf

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