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Se(Te)

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図1．鉄カルコゲナイド超伝導体FeSe1-xTexの結晶構造。鉄とセレン（テルル）の四面体からなる層だけが積み重なった構造をとる。鉄系高温超伝導体の中で、最も単純な結晶構造である。

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前田研究室大学院総合文化研究科広域科学専攻

2015年1月30日金曜日

Te量 x

超伝導臨界温度 (ケルビン)

相分離

超伝導

FeSe1-xTex バルク結晶

図2．鉄カルコゲナイド超伝導体FeSe1-xTexのバルク結晶でこれまでに報告されていた超伝導臨界温度とテルルの組成量（Te量 x ）との関係。これまで実験的に確認された最高の超伝導臨界温度は約15 K（摂氏マイナス258 度）で、そのときのTe量はx = 0.5-0.6である。

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2015年1月30日金曜日

絶対温度 (ケルビン)

35 ケルビンの値で

規格化した電気抵抗率FeSe0.8Te0.2 薄膜

FeSe0.4Te0.6 バルク結晶

図3．鉄カルコゲナイド超伝導体FeSe1-xTexのバルク結晶と薄膜試料について、電気抵抗率の温度変化を示す。ただし、縦軸の電気抵抗率は、バルク結晶、薄膜試料についてそれぞれ35ケルビン（摂氏マイナス238度）の電気抵抗率が1としたときの値を示している。灰色のカーブが従来報告されていたバルク結晶の値であり、超伝導臨界温度はおおよそ15ケルビン（摂氏マイナス258度）である。赤色のカーブが今回作製に成功した薄膜の値であり、超伝導臨界温度はおおよそ23ケルビン（摂氏マイナス250度）である。

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2015年1月30日金曜日

Te量 x

超伝導臨界温度 (ケルビン)

超伝導

FeSe1-xTex 薄膜

図4．今回作製した鉄カルコゲナイド超伝導体FeSe1-xTex薄膜における超伝導臨界温度とテルルの組成量（Te量 x ）との関係。最高の超伝導臨界温度は約23 ケルビン（摂氏マイナス250 度）で、そのときのTe量はx = 0.2である。また、x = 0.1とx = 0.2の間で、臨界温度が急激に減少しており、鉄系超伝導体で一般的に見られる「ドーム状の臨界温度相図」とは、大きく異なっている

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2015年1月30日金曜日

電子・ホール濃度

温度

図5．鉄系超伝導体にみられる典型的な電子状態相図。ただし、AFMは反強磁性金属相の略である。超伝導臨界温度は、電子・ホール濃度に対して、「ドーム状」となる（オレンジ部分）。

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AFM 超伝導

常磁性金属相

2015年1月30日金曜日

パラメータ

自由エネルギー

図6．準安定状態と熱力学的な平衡状態の直感的なイメージ。①が準安定状態で、②が熱力学的な平衡状態に相当する。①の状態にある場合、E12程度のエネルギーに相当する乱れがないと、平衡状態である②には到達しない。

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前田研究室大学院総合文化研究科広域科学専攻

①

②E12

2015年1月30日金曜日

図7．パルスレーザー堆積法を用いた製膜装置の写真と概念図。

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前田研究室大学院総合文化研究科広域科学専攻

ターゲット

真空ポンプへ接続

基板

プルーム

フッ化クリプトンエキシマレーザー

2015年1月23日金曜日

2015年1月30日金曜日