共鳴非弾性X線散乱による銅酸化物高温超伝導秩序と電荷励起の統一的観測

共振非弹性X射线散射统一观测铜酸盐高温超导有序和电荷激发

• 批准号: 22K13994
• 负责人: 鈴木 博人
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K13994/
• 关键词: 音響プラズモン; 共鳴非弾性X線散乱; 電荷秩序; 銅酸化物高温超伝導; 電荷励起; 超伝導秩序パラメータ

本計画では最適ドープ銅酸化物高温超伝導体における電荷秩序・素励起を酸素K吸収端共鳴非弾性X線散乱(RIXS)によって包括的に観測することを目的としている。実施計画に添い、最適ドープBi2223のRIXS実験をTaiwan Photon Source 41Aにおいて実施した。測定は移行運動量q=(H,0,L)方向について行なった。まず検出器角度を最大の150度で固定し、サンプル角度を回転させることで励起スペクトルを幅広い運動量移行で測定したところ、音響プラズモンを明瞭に観測することに成功した。プラズモン分散はq=(0,0,L)のゾーン中央でエネルギーが０になる分散関係を持ち、これは２次元電子系の集団電荷励起の特徴である。また、電荷秩序およびそれに伴うフォノン異常の観測にも成功した。次にRIXS測定をディテクター角度とサンプル角度を同時に調整することでLを固定した測定を行なった。予想とは異なり、Bi2223の音響プラズモンの分散関係はLにほとんど依存しないことがわかった。また、超伝導ギャップ励起の同時観測を目指し、低エネルギー領域も詳細に調べた。その結果、低エネルギーの散乱強度は運動量の大きさによらずフォノン励起によって支配されていることがわかった。すなわち酸素K端で測定されるRIXS断面積においては超伝導ギャップ励起を含む低エネルギーの電子励起の強度は弱いことが判明した。以前の銅L吸収端におけるRIXS測定の結果は運動量が小さいところでは電子励起が支配的で、フォノン励起は運動量が大きいところでのみ顕著になる振る舞いを示していた。酸素K吸収端と銅L吸収端とでは散乱断面積が定性的に異なることを示しており、これは新たな知見と言える。また可視光領域におけるスペクトロメータを購入し、実験室における可視光ラマン散乱装置の建設を進めた。

This project aims to optimize the charge ordering of copper oxides for high temperature superconducting applications, including the detection of high temperature electrons, excitation of high temperature electrons, resonance X-ray scattering (RIXS) at the absorption end of high temperature electrons, and the detection of high temperature electrons. The RIXS implementation of the implementation plan was optimized for Bi2223 and Taiwan Photon Source 41A. Measure the amount of reverse movement q=(H,0,L) direction. The maximum detector angle is 150 degrees. The maximum detector angle is 150 degrees. Dispersion q=(0,0,L) in the center of the electron system is a characteristic of collective charge excitation in a two-dimensional electron system. The electric charge is too high to be detected. The second time, the RIXS measurement angle is fixed. I want to be different, Bi2223 and the dispersion relationship between the sound and the sound. For example, if you are interested in the topic, please contact us. The result is that the scattered intensity of the low growth rate is higher than that of the low growth rate. It was found that the strength of the electronic excitation of the low dielectric layer was weak due to the measurement of the RIXS cross-section area at the K-end of the silicon oxide. The RIXS measurement results of the previous copper absorption end show that the amount of motion is small, the amount of motion is large, and the amount of motion is small. The acid K absorption end and the copper L absorption end are different from each other in qualitative and quantitative terms. In the field of visible light, the construction of scattered devices is progressing.

项目成果

Ecole polytechnique/College de France(フランス)

巴黎综合理工学院/法兰西学院（法国）

Collective excitations from exotic quantum states in correlated materials

相关材料中奇异量子态的集体激发

• 发表时间: 2022
• 作者: Suzuki Hakuto;Zhao Guoqiang;Okamoto Jun;Sakamoto Shoya;Chen Zhi-Yin;Nonaka Yosuke;Shibata Goro;Zhao Kan;Chen Bijuan;Wu Wen-Bin;Chang Fan-Hsiu;Lin Hong-Ji;Chen Chien-Te;Tanaka Arata;Kobayashi Masaki;Gu Bo;Maekawa Sadamichi;Uemura Yasutomo J.;Jin Changqing;鈴木博人;鈴木博人;鈴木博人;Hakuto Suzuki;Hakuto Suzuki
• 通讯作者: Hakuto Suzuki

共鳴非弾性 X 線散乱による強相関物質の素励起の研究

通过共振非弹性 X 射线散射研究强相关材料中的基本激发

• 发表时间: 2023
• 作者: Suzuki Hakuto;Zhao Guoqiang;Okamoto Jun;Sakamoto Shoya;Chen Zhi-Yin;Nonaka Yosuke;Shibata Goro;Zhao Kan;Chen Bijuan;Wu Wen-Bin;Chang Fan-Hsiu;Lin Hong-Ji;Chen Chien-Te;Tanaka Arata;Kobayashi Masaki;Gu Bo;Maekawa Sadamichi;Uemura Yasutomo J.;Jin Changqing;鈴木博人
• 通讯作者: 鈴木博人

外場下・空間分解 RIXS による量子物質の相競合の解明

使用外场和空间分辨 RIXS 阐明量子材料中的相竞争

• 发表时间: 2022
• 作者: 鈴木博人;宮脇淳
• 通讯作者: 宮脇淳

Max Planck Institute/DESY/University of Nurnberg-Erlangen(ドイツ)

马克斯·普朗克研究所/DESY/纽伦堡-埃尔兰根大学（德国）