圧力下極低温磁化測定による強い常磁性効果を示す異方的超伝導体の研究

最終年度の今年度は、研究成果を取りまとめると共に、以下の研究を行った。(1)重い電子系超伝導体CeCoIn_5および充填スクッテルダイト化合物PrOs_4Sb_の圧力下磁化測定の実験結果を検証することを目的として、精密な熱膨張測定装置の開発を行った。熱膨張セルは我々が開発したキャパシタンス式磁力計をベースに製作した。このセルの特長は試料の形状によらず測定が可能である点で、磁化測定で用いた試料を加工せずそのまま熱膨張測定に用いることができる。この新しく開発したキャパシタンス式熱膨張セルを使用してPrOs_4Sb_の熱膨張および磁歪の測定を70mKから10Kの温度範囲で行った。その結果の解析を行ったところ、超伝導転移温度および基底状態Γ_1と第一励起状態Γ_4^(2)の分裂エネルギーは加圧によって減少することがわかり、我々が以前行った圧力下磁化測定によって得られた結果と矛盾しないことがわかった。(2)これまで用いていたキャパシタンス式ファラデー法磁化測定装置用のピストンシリンダー型圧力容器の小型化を行った。これによって全体の質量は10グラムから7グラムと3割程度軽くなり、低温での最大発生圧力は以前のものとほぼ同程度の1.6GPaの圧力であった。新しい圧力容器は、以前のもの比べ磁化の大きさも3割程度小さくなったため、試料の磁化の絶対値をより精度良く求めることが可能になった。