ランタン銅酸化物の正方晶相と超伝導に関する研究

本研究では、La_<2-x>Sr_xCuO_4系の(高温)正方晶相(p>0.2)の超伝導特性を明らかにするため、T<Tcにおける電子比熱係数γの減少とマイスナー反磁性の大きさから超伝導体積百分率を調べた。T<Tcでのγの減少から正確な体積百分率を得るために常伝導状態のγ値(γ_N)を決める必要がある。今回は、Cuの一部をZnで置き換えることによって、超伝導を抑制しγ_Nを測定した。結果をまとめると、(1)常伝導相と超伝導相におけるγ値の差から見積った超伝導体積百分率fは、xが0.2を越えたあたりからxの増加と共に小さくなっていく。しかし、x=0.22ではfはまだ80%を越えており、正方晶相の超伝導も十分バルク的であることが分かる。(2)反磁性の大きさはフラックスの閉じ込めの影響を受けるため電子比熱系数γの測定に比べ信頼性が劣るが、やはり、(高温)正方晶相でも超伝導はバルク的との結果が得られた。以上の結果から、常圧の正方晶相(x>0.2)は、高圧下における正方晶相と同様に、バルク超伝導を示すことが結論された。しかし、xが0.2を越える領域では超伝導がギャップレスとなるため電子比熱係数γはT<<Tcでも有限の値に留まる。La-Sr系ではxが〜0.2を越えると局在磁気モーメントが現れるが、このことがこの領域の超伝導がギャップレスとなることと関連しているものと思われる。

本研究では、La_<2-x>Sr_xCuO_4系の(高温)正方晶相(p>0.2)の超伝導特性を明らかにするため、T<Tcにおける電子比熱係数γの減少とマイスナー反磁性の大きさから超伝導体積百分率を調べた。T<Tcでのγの減少から正確な体積百分率を得るために常伝導状態のγ値(γ_N)を決める必要がある。今回は、Cuの一部をZnで置き換えることによって、超伝導を抑制しγ_Nを測定した。結果をまとめると、(1)常伝導相と超伝導相におけるγ値の差から見積った超伝導体積百分率fは、xが0.2を越えたあたりからxの増加と共に小さくなっていく。しかし、x=0.22ではfはまだ80%を越えており、正方晶相の超伝導も十分バルク的であることが分かる。(2)反磁性の大きさはフラックスの閉じ込めの影響を受けるため電子比熱系数γの測定に比べ信頼性が劣るが、やはり、(高温)正方晶相でも超伝導はバルク的との結果が得られた。以上の結果から、常圧の正方晶相(x>0.2)は、高圧下における正方晶相と同様に、バルク超伝導を示すことが結論された。しかし、xが0.2を越える領域では超伝導がギャップレスとなるため電子比熱係数γはT<<Tcでも有限の値に留まる。La-Sr系ではxが〜0.2を越えると局在磁気モーメントが現れるが、このことがこの領域の超伝導がギャップレスとなることと関連しているものと思われる。