高温超伝導体におけるボルテックス中の準粒子励起状態

高温超导体涡旋中的准粒子激发态

• 批准号: 09740269
• 负责人: 野原 実
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09740269/
• 关键词: 酸化物高温超伝導体; ホウ炭化物超伝導体; 比熱; ボルテックス; 状態密度; ボルテックス状態; 第二種超伝導体; 高温超伝導体

ボルテックス状態における超伝導体の準粒子励起状態についての知見をえるために磁場下比熱測定を行い、以下の成果をえることが出来た。1 従来型超伝導体としてホウ炭化物Y(Ni_<1-X>Pt_X)_2B_2Cとカルコゲナイド(Nb_<1-X>Ta_X)Se_2の単結晶試料の合成を行った。これらの磁場下比熱測定から以下の結果を得た。(1) YNi_2B_2CとNbSe_2-準粒子状態密度は磁場に比例せず低磁場でより大きな値をとることが明らかになった。これは従来からの理論では予想されていなかったことであり、S波超伝導体でもクリーンリミットの場合は準粒子がコアの外に広がり、さらにコア間の相互作用を通して磁場によりコア半径が縮んでいくことが示唆された。(2) Pt,Taをドープした場合・準粒子状態密度は磁場に比例し準粒子がコア内に閉じこめられていることが示唆された。これはダーティな超伝導体においてのみ従来からの理論がよく当てはまることを示している。(3) 磁場によるコアの縮みは、高エネ研グループとの共同実験(ミューオンスピン回転)からも確認することができた。2 d波超伝導体La_<2-X>Sr_XCuO_4の単結晶試料の育成を行った。各Sr濃度における磁場下比熱測定から以下の結果を得た。(1) x=0.2の試料はクリーンリミットにあり、低温での準粒子比熱はH^<1/2>の磁場依存することが解った。また温度磁場依存性はSimon-Leeによって理論的に示されたスケーリング則に合致することが確認できた。(2) 不純物による散乱で超伝導ギャップ内に低エネルギー状態が誘起された場合(ダーティな場合)準粒子状態密度の磁場依存がH^<1/2>から逸脱しHlogHの変化を示すことが理論的に予想されていた。今回x=0.11と0.17の試料において、初めてHlogH依存性を観測することが出来た。3 マイクロ比熱計の開発 これまで困難であった1mg以下の微小試料の比熱を精密に測定できる装置を開発した。これを用いて微小単結晶YBa_2Cu_4O_8とLiV_2O_4の比熱測定に成功した。

The state of superconductivity is the state of quasi-particle excitation. The results of specific heat measurement under magnetic field are as follows: 1. Synthesis of Y(Ni_<1-X>Pt_X)_2B_2C and Nb_<1-X>Ta_X single crystal samples for new type superconductors. The specific heat under magnetic field was measured. (1)YNi_2B_2C and NbSe_2-quasi-particle density of state are proportional to the magnetic field. In this case, the quasi-particles are separated from each other by a magnetic field, and the radius of each particle is reduced. (2)Pt,Ta, Ta. This is the first time I've ever seen a person who's been in a relationship with someone who's been in a relationship with someone else. (3)The shrinkage of the magnetic field is confirmed by the joint implementation of the high-tech research team (embedded computer system). Preparation of Crystalline Samples for 2d Wave Superconductor La_<2-X>Sr_XCuO_4 Specific heat measurements for each Sr concentration in a magnetic field were obtained. (1)x=0.2 and the sample is free of charge, and the quasi-particle specific heat H^&lt;1/2&gt; depends on the magnetic field Simon-Lee theory of temperature and magnetic field dependence (2)The magnetic field dependence of the density of quasi-particle states in the case of impurity scattering, hyperconductivity, and low temperature induction is shown in the theoretical calculation. Now x=0.11 and 0.17, and the test results are shown. 3. Development of specific heat meter for small samples under 1mg The specific heat of YBa_2Cu_4O_8 and LiV_2O_4 was determined successfully.

项目成果

M.Nohara et al.: "Magnetic Field Dependence of the Low-Temperature Specific Heat of the Borocarbide Superconductor LuNi_2B_2C" Journal of the Physical Society of Japan. 66・7. 1888-1891 (1997)

M.Nohara等人：“硼碳化物超导体LuNi_2B_2C的低温比热的磁场依赖性”日本物理学会杂志66・7（1997）。

M.Nohara et al.: "Quasiparticle Density of States of Clean and Dirty s-Wave Superconductors in the Vortex State" Journal of the Physical Society of Japan. 68・4(掲載予定). (1999)

M. Nohara 等人：“涡旋态中干净和肮脏的 s 波超导体的准粒子密度”，日本物理学会杂志 68・4（待出版）。

Y.Shimakawa et al.: "Crystal structure,magnetic and transport properties,and electronic band structure of A_2Mn_2O_7 pyrochlores(A=Y,In,Lu,and Tl)" Physical Review B. 59・2. 1249-1254 (1999)

Y. Shimakawa 等：“A_2Mn_2O_7 烧绿石（A=Y、In、Lu 和 Tl）的晶体结构、磁性和传输特性以及电子能带结构”物理评论 B. 59・2（1999）。

M.Nohara et al.: "Magnetic Field Dependence of the Low-Temperature Specific Heat of the Borocarbide Superconductor LuNi2B2C" Journal of the Physical Society of Japan. 66・7. 1888-1891 (1997)

M.Nohara 等人：“硼碳化物超导体 LuNi2B2C 的低温比热的磁场依赖性”日本物理学会杂志 66・7（1997 年）。