量子臨界点における磁気相転移の観測とその超伝導相関

Observation of magnetic phase transition near quantum critical point and its correlation with superconductivity

髭本 亘  ; 伊藤 孝   ; 横山 淳*

Higemoto, Wataru; Ito, Takashi; Yokoyama, Makoto*

2つの相互作用が拮抗した電子系において、その基底状態は圧力や元素置換など温度以外のパラメータを変えることで制御が可能な場合がある。このような絶対零度で生じる相転移は量子揺らぎが重要な役割を果たしている。重い電子系などの強相関電子系物質で見られる超伝導ではこのような量子揺らぎ、特に磁気揺らぎが重要な役割を担うものと考えられるが、超伝導状態で微弱な磁性を調べる必要があることなどからスピン状態の直接的な観測は極めて困難である。ミュオンスピン回転緩和(SR)法は微弱な磁気的状態をゼロ磁場で捉えることが出来るため、超伝導に埋もれた磁性を研究できる有力な手法である。我々はJ-PARC-MLFのミュオン実験施設において、SR法を用いて重い電子系CeCo(InZn)の超伝導状態の磁気的状態を調べた。その結果Zn置換量3%程度以上で超伝導状態において磁気秩序が置換量に対して2次転移的に発達する様子が観測され、そのZn濃度近傍に量子臨界点にあることが示唆された。さらにその転移点に向かって超伝導磁場侵入長の増大が見られた。これらの結果は超伝導電子対の形成に磁性が強く影響していることを示している。

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