発表者
永井 孝幸(北岡研)
指導教官
北岡 良雄
Title
Impurity effect as a probe for the gap function in the filled skutterudite compound superconductor PrOs4Sb12: Sb-NQR study
Abstract

Filled-skutterudite family ReT4X12 (Re=rare earth; T=transition metal, X=pnictogen) have a characteristic crystal structure that is composed of a large cage lattice of ReX12, and show rich physical properties, such as a high thermo-electric effect, a metal-insulator transition, heavy-fermion behavior, semi-conductivity, superconductivity, and so on.

I will introduce about research of PrOs4Sb12 and PrRu4Sb12.

PrRu4Sb12 has been reported as conventional s-wave superconductor. On the other hand, recently the anomalous superconductivity was discovered in Pr-based heavy-fermion compound PrOs4Sb12. Various arguments have been made about symmetry of the superconducting gap, but the structure is not yet unraveled.

In this presentation, I'll show the NQR studies in Pr(Os1-xRux)4Sb12, the mixed crystal of PrOs4Sb12 and PrRu4Sb12.

The nuclear spin-lattice relaxation time(T1) in Pr(Os1-xRux)4Sb12 shows T1T=const. behavior below Tc, indicating that the finite DOS is induced at the Fermi level by the impurity Ru. Furthermore, this behavior is thought to be the key to understand the gap structure of PrOs4Sb12.

I will discuss about the symmetry of SC gap of PrOs4Sb12 through the impurity effect of Ru.

概要

充填スクッテルダイトReT4X12(Re:希土類元素、T:遷移金属元素、X:プニクトゲン元素)は、ReX12のカゴ状の格子からなる特徴的な結晶構造を持った化合物で、熱電効果、金属-絶縁体転移、重い電子状態の振る舞い、超伝導体転移などのさまざまな物理的性質を持っています。

今回は、PrOs4Sb12とPrRu4Sb12の混晶に関する研究について発表します。

PrRu4Sb12は、すでに典型的なs波の超伝導体であることが報告されています。一方、最近になって様々な測定から、重い電子系の化合物PrOs4Sb12において特異な超伝導性が発見され、超伝導ギャップの対称性について様々な議論が交わされてきましたが、未だにその構造は解明されていません。

今回、PrOs4Sb12とその関連物質PrRu4Sb12の混晶のPr(Os1-xRux)4Sb12における核四重極共鳴実験(NQR)の結果を紹介します。

NQRによる核スピン格子緩和時間(T1)測定の結果、Tcよりさらに低温において、T1T=一定の振る舞いがみられ、Ruによってフェルミ準位に有限な状態密度が生じていることが示唆されています。さらに、この振る舞いが、PrOs4Sb12のギャップ構造を理解するうえで一つの手がかりになると考えられています。

Ruの不純物効果をもとに、PrOs4Sb12のギャップ構造について議論します。

Reference

M. NISHIYAMA et al., JPSJ, 74, 1938 (2005)