UTeのa軸磁場下メタ磁性による超伝導相内の一次転移誘起

Induced first-order transition inside superconducting state by metamagnetism in an easy-axis magnetic field on UTe

常盤 欣文  ; Opletal, P.  ; 酒井 宏典   ; 山本 悦嗣  ; 神戸 振作  ; 徳永 陽  ; 芳賀 芳範   ; 木俣 基*; 淡路 智*; 佐々木 孝彦*; 青木 大*; 久保 勝規 

Tokiwa, Yoshifumi; Opletal, P.; Sakai, Hironori; Yamamoto, Etsuji; Kambe, Shinsaku; Tokunaga, Yo; Haga, Yoshinori; Kimata, Motoi*; Awaji, Satoshi*; Sasaki, Takahiko*; Aoki, Dai*; Kubo, Katsunori

非従来型超伝導では、磁性が超伝導相互作用の起源と考えられており、磁性と超伝導の関係性は研究の中心的テーマとなっている。UTeは、磁場中でのリエントラント超伝導やスピン3重項超伝導の可能性などにより、多くの注目を集めている。この物質において、a軸方向に磁場を印可すると、6T付近でフェルミ面の不安定性による弱いメタ磁性が発生する。気相成長法で合成された初期の結晶では、=1.6Kで上部臨界磁場=6Tであったため、メタ磁性が発生する磁場では超伝導が消失しており、超伝導に影響はなかった。溶融塩フラックス法により合成された純良単結晶では、=2.1Kは当初のTcから25%増強であるのに対して、=12Tは2倍になっており、メタ磁性が超伝導に影響を与えうる。本研究では、このメタ磁性がを増強していることを明らかにした。

In unconventional superconductivity, magnetism is considered to be the origin of the superconducting interaction, and the relationship between magnetism and superconductivity is a central theme of research. UTe2 has attracted much attention due to its potential for reentrant superconductivity and spin-triplet superconductivity in magnetic fields. In this material, when a magnetic field is applied along the a-axis, a weak metamagnetism occurs near 6T due to Fermi surface instability. In the initial crystals synthesized by the vapor phase epitaxy, superconductivity disappeared in the magnetic field where metamagnetism was generated because = 1.6K and upper critical magnetic field = 6T, and superconductivity was not affected. In the pure single crystal synthesized by the molten salt flux method, =2.1K is 25% stronger than the initial Tc, while =12T is doubled. In this study, we revealed that this metamagnetism enhances .