Single crystal growth and precise phase diagram of superconducting UTe

超伝導体UTeの単結晶育成と精確な相図決定

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

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

溶融塩フラックス法を用いて、報告されている中で最も高い超伝導(SC)転移温度を持つ高品質なUTe単結晶を育成した。この結晶は、残留電子比熱が小さく、残留抵抗比が大きい。UTeのSC相図を調べ、低磁場と高磁場のSC相が対照的な磁場角依存性を持つことを明らかにした。また、中間的なSC状態も見いだされた。結晶の質によって低磁場超伝導相の上部臨界磁場が増加するにも関わらず、高磁場相が現れる磁場は約15Tで変化しない。MSF法により、このスピン三重項超伝導体の量子振動の観測とフェルミ面研究の進展があった。

High-quality UTe single crystals were grown using a molten salt flux method with the highest reported superconducting (SC) transition temperature. The crystals had a small residual electronic contribution in specific heat and a large residual resistivity ratio. The SC phase diagram of UTe was studied, revealing contrasting field-angular dependence of low and high-field SC phases. An intermediate SC state was also found. The high-field SC phase appeared consistently at about 15 T, while crystal quality increased the upper critical field of the low-field superconducting phase. The MSF method facilitated the observation of quantum oscillations and progress in Fermi surface research for this spin-triplet superconductor.