-like spin resonance in the iron-based nodal superconductor BaFe(AsP) observed using inelastic neutron scattering

非弾性中性子散乱によるノーダル鉄系超伝導体BaFe(AsP)の的スピン共鳴の観測

石角 元志; 永井 佑紀   ; 樹神 克明   ; 梶本 亮一  ; 中村 充孝   ; 稲村 泰弘  ; 脇本 秀一  ; 中村 博樹  ; 町田 昌彦  ; 鈴木 雄大*; 臼井 秀知*; 黒木 和彦*; 伊豫 彰*; 永崎 洋*; 新井 正敏; 社本 真一  

Ishikado, Motoyuki; Nagai, Yuki; Kodama, Katsuaki; Kajimoto, Ryoichi; Nakamura, Mitsutaka; Inamura, Yasuhiro; Wakimoto, Shuichi; Nakamura, Hiroki; Machida, Masahiko; Suzuki, Katsuhiro*; Usui, Hidetomo*; Kuroki, Kazuhiko*; Iyo, Akira*; Eisaki, Hiroshi*; Arai, Masatoshi; Shamoto, Shinichi

=30K、鉄系超伝導体BaFe(AsP)の粉末試料を用いて非弾性中性子散乱測定を行った。この系は超伝導オーダーパラメータにラインノードを持っているが、われわれはスピン共鳴をラインノードを持たない鉄系超伝導体と同じ散乱ベクトルに観測した。さらに、共鳴の増大率はホールと電子面間における符号反転領域の尺度になるが、ラインノードを持たないものと同程度であった。これらのことはこの系におけるフェルミ面間の符号反転が支配的でラインノードはひとつのフェルミ面で符号反転領域を限られた領域しか作らないことを意味する。それゆえ、この系はLaFePOやKFeAs(10K)などのノードを持つ系よりも高いを保持する。理論計算との比較は水平ラインノードが観測結果を再現するモデルの候補であることを示唆する。

We performed inelastic neutron scattering on a powder sample of iron-based superconductor BaFe(AsP) with = 30 K. Although this system is expected to have line nodes in its superconducting order parameter, we have observed spin resonance at the same scattering vector as that appeared in the -wave iron-based superconductors without line nodes. Moreover, the resonance enhancement, which can be a measure of the area of sign reversal between the hole and electron Fermi surfaces (FSs), is comparable to those without line nodes. These facts indicate that the sign reversal between the FSs is still dominant in this system, and the line nodes should create only limited area of sign-reversal on a single FS. Hence the system can hold higher Tc than the other iron-based superconductors with nodal symmetry, such as LaFePO and KFeAs ( 10 K).