当特定物质冷却到非常低的温度时会产生一种“超导状态”。这是一种表现出完全反磁特性的现象,其中电阻突然变为零,排除了来自外部的磁场。近年来,已经证实即使在称为“强相关电子系统”的物质群中也实现了超导性,其中电子之间的强相关性起作用,被称为“非常规超导性”。东京大学、京都大学等研究小组揭示了CeCu2Si2(Ce:铈,Cu:铜,Si:硅)的电子态,成为非常规超导的“先驱”。
在非常规超导体中,取得了许多前所未有的发现,例如在比常规超导更高的温度下实现的“高温超导”。这方面的先驱是 CeCu1979Si2,它于 2 年被发现具有超导性,同时是一种强相关电子系统的“重费米子系统”。
人们认为,在这种材料中,超导性是通过磁波动的中介实现的。超导电子的电子态在常规金属超导体中具有“s波型”对称性,而在源自磁机制的超导体中具有“d波型”对称性。因此,CeCu2Si2 也被认为具有“d 波”电子态。
这一次,课题组研究了“超导间隙结构”和“杂质效应”两个性质,以厘清CeCu2Si2的电子态。结果,很明显CeCu2Si2不是“d波型”而是“s波型”。
这一结果表明,“重费米子系统”涉及一种不同于磁起源的机制,该系统被认为是通过磁涨落实现超导性的。这有望为强相关电子系统中的超导性研究提供新的指导。