高温酸化物超伝導体におけるフォノン異常の中性子散乱による研究

利用中子散射研究高温氧化物超导体中的声子异常

• 批准号: 05224103
• 负责人: 新井 正敏
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05224103/
• 关键词: CuGeO_3; Spin-Peierls; Structural Anomaly; Phonon Anomaly; Spin-Lattice interaction; Neutron Scattering

本研究では酸化物高温超伝導体の機構の解明をフォノンの異常と言う観点より研究してきた。一方スピン揺動が超伝導の発生に関与しているらしい実験事実も多くの測定手段により報告されており、両者の相互作用を解明することは、本機構解明にとって、大変重要な問題であった。折しもCuGeO_3なる一次元反強磁性体がSpin-Peierls転移を示すことが報告され、スピンと格子が直接に相互作用をする系として、高温超伝導機構の解明の立場からも非常に興味を持たれた。本研究ではこのような観点に立って、CuGeO_3のスピン相互作用異常、格子構造異常、格子のダイナミックス異常を重点的に研究した。その結果Spin-Peierls転移の生ずるc-軸方向とは直角面内で、格子の構造及びダイナミックスに非常に大きな異常が室温より成長し、転移温度(Tsp=14K)でその格子異常がスピン相互作用と競合することにより、Spin-Peierls転移が生ずることを突き止めた。つまり、銅原子を一次元鎖につないでいる酸素原子がa-b面内で、構造異常を引き起こし、それが銅原子間の超交換相互作用のc-軸方向の変化を生むことにより、スピン-スピン相互作用に変調を起こすと考えられる。しかしながら、より定量的な結果は今後のより詳しい測定、解析を待たねばならない。

This study is aimed at understanding the mechanism of high temperature superconductivity of acidified compounds and studying the abnormal phenomena of superconductivity. The agency has identified important issues related to the development of information and communication technologies and the measurement of information and communication technologies. The first dimensional antiferromagnet of CuO_3 has a Spin-Peierls shift, which is very interesting because of the direct interaction between the crystal lattice and the high temperature superconducting mechanism. In this paper, we focus on the study of CuGeO_3 interaction anomaly, lattice structure anomaly and lattice anomaly. The results show that Spin-Peierls shift occurs in the direction of c-axis, in the plane at right angles, in the lattice structure, and in the lattice anomaly at room temperature, in the temperature shift (Tsp=14K), in the lattice anomaly, in the interaction with Spin-Peierls shift occurs in the plane at right angles. The copper atoms are locked in the a-b plane, and structural anomalies are induced in the c-axis direction of the superexchange interaction between copper atoms. The results of quantitative analysis will be analyzed in detail.

项目成果

M.Arai: "“Phonon Scattering in Condensed Matter VII"Springer Series in Solid-State Sciences 112" Springer-Verlag,ed.M.Meissner and R.O.Pohl, 2 (1993)

M.Arai：““凝聚态声子散射 VII”Springer 系列固体科学 112” Springer-Verlag，ed.M.Meissner 和 R.O.Pohl，2 (1993)

M.Arai: "Arai and Yamada reply" Phys.Rev.Lett. 7. 1959-1959 (1993)

M.Arai：“Arai 和 Yamada 回复”Phys.Rev.Lett。

M.Arai: "Local Structural Instability of High-Tc Oxide Superconductors studied by Inelastic Neutron Scattering" J.of Superconductivity. (発表予定). (1994)

M.Arai：“通过非弹性中子散射研究高 Tc 氧化物超导体的局部结构不稳定性”J.of Superconductivity（即将发表）。

M.Arai: "Dynamical Labeling Method to Extract Partial Structure Factors" Proc.of Inter'l Collaboration on Advanced Neutron Source XII,1993,Abingdon,UK. (1994)

M.Arai：“提取部分结构因子的动态标记方法”Proc.of Interl Collaboration on Advanced Neutron Source XII，1993，Abingdon，UK。