発表者
伊藤 匠(清水研)
指導教員
清水 克哉
Title
Crystal structure and superconductivity of barium under high pressure
Abstract

Among all elements, alkaline earth metal, calcium, exhibits the highest superconductingcritical temperature (Tc = 29 K) at 216 GPa[1]. Barium is a congeneric element of calcium and has some similarities in the sequence of the structural phase transitions with calcium under high pressure at room temperature. With increasingpressure, Tc increases until a phase transition is observed to the host guest structure (Ba-Ⅳ), which is a characteristic structure of alkaline earth metals [2,3]. Recently, a new low temperature phase of barium (orthorhombic, Ba-Ⅵ) was discovered [4]. In this presentation, a research article discussing the superconductivity of Ba-Ⅵ will be reviewed. Measurements of electrical resistance under high pressure revealed that the Tc of Ba-Ⅵ phase exhibits higher than that of Ba-Ⅳ [5]. The author claim that the Tc is suppressed by charge density wave (CDW) formation in the Ba-Ⅳ phase, which comprises a complex structure, where there is no effect of CDW in Ba-Ⅵ. My research work related to this subject is also reviewed at the end of the presentation.

タイトル
高圧力下におけるバリウムの結晶構造と超伝導
概要

アルカリ土類金属のカルシウムは216 GPaの高圧力下で29 Kという単体元素で最も高い超伝導転移温度(Tc)を示すことが知られている。その同族であるバリウムは室温・高圧力下でカルシウムと類似の構造相転移をもつ。またTcは圧力下でアルカリ土類金属に特徴のあるホスト-ゲスト相(Ba-IV)まで上昇する。しかし近年、バリウムで直方晶の低温相(Ba-Ⅵ)の存在が報告された。今回の発表では、このBa-Ⅵ相の超伝導に関する論文を紹介する。高圧力下の電気抵抗測定により、Ba-Ⅵ相はBa-Ⅳ相よりも高いTcを示すことが明らかになった。複雑な構造をもつBa-Ⅳ相では電荷密度波CDWによりTcが抑えられるが、Ba-Ⅵ相ではその影響を受けないためと主張している。最後に現在自分の行っている研究についても紹介する。

References
  1. M. Sakata et al., Phys. Rev. B 83, 220512(R) (2011).
  2. K. J. Dunn, F. P. Bundy Phys. Rev. B 24, 1643(1982).
  3. B. Bireckoven et al., Proc. 17th Int. Conf. Low Temp. Phys., p.1257 (North-Holland, Karlsruhe, 1984).
  4. John S. Tse et al., Applied Phys. Lett. 107, 221908 (2015).
  5. D. E. Jackson et al., Phys. Rev. B. 96, 18514 (2017).

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