銅サイト置換による高温超伝導体の超伝導・正常状態における銅スピン相関の変化の研究

铜位点取代引起的高温超导体超导态和正常态铜自旋相关性变化的研究

基本信息

批准号：
06216209
负责人：
世良正文
金额：
$ 1.66万
依托单位：
Tohoku 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：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06216209/
关键词：
酸化物高温超伝導体輸送特性銅サイト置換効果

项目摘要

最近、La_<-x>Sr_xCuO_4の高温領域で輸送特性(電気抵抗、ホール係数)が異常を示すことが報告され、高温での正常金属的な状態から低温での異常金属相への移り変わりが起こっているのではないかということが指摘されている。我々は、今まであまり注意の払われなかったxの非常に小さいところまでの高温での電気抵抗、熱起電力および電気抵抗のCuサイト置換効果を調べた。電気抵抗は〜600K付近でその傾きを変え、その折れ曲がりはxが小さくなるほど顕著になるが、〜600K以上での傾きはxにあまり依らない。熱起電力も高温ではその傾きはxにあまり依らないが、xの小さいところでは〜600K以下では明らかな増大が見られる。これは〜600K以下で非弾性散乱が大きくなることを示していると考えられる。電気抵抗、ホール係数、帯磁率などの結果を合わせ考え、2つのキャリアがスピン一重項対(歪み等と結合し重くなっていると考える)を形成し、これによって自由なキャリアが散乱されるのではないかと考えている。Cuサイト置換効果はZn,Ni,Co,Ga,Al,Feについて調べたが、Zn置換の場合だけが他の場合とは非常に異なるという結果を得た。Zn置換の場合だけ正常状態での異常なふるまいが抑えられるという結果である。電気抵抗の〜600K付近での折れ曲がりが、Zn置換によって消えていく。ホール係数はZn置換により大きいフェルミ面に相当する小さい値に収束するように見える。熱起電力は以前報告したように、Zn置換により異常なふるまいが抑えられ、正常な金属で期待されるようなふるまいに近づく。電子比熱係数γは、Ni置換の場合超伝導の消える濃度でのγはLoramらによる正常状態での値まで回復するのに対し、Zn置換の場合はずっと大きく、xを小さくすると増大していくかのようなふるまいが見られる。このようなふるまいは、Zn置換により、一重項対、あるいはCuスピンの反強磁性相関がZnの近傍で壊されると考えれば、理解できるように思われる。Cuサイト置換効果に関しては、置換により引き起こされる局所的な格子歪の効果も重要であると思われる。

最近，据报道，在LA _ <-x> SR_XCUO_4的高温区域中，传输特性（电阻，霍尔系数）异常，并且已经指出，从高温下的高温金属在低温下，在低温下有正常的金属状态的转变。我们研究了电阻，热电剂量和高温的电阻的CU位点替代效应，直到很小的X，这并没有引起太多关注。电阻将其倾斜变化约600k，随着X的减小，弯曲变得更加明显，但是倾斜高于600k的倾斜度不大。热电动力也具有一个斜率，在高温下不大，但在小X下，明显的增加在〜600K以下。人们认为这表明在〜600k或更少的情况下，更大的非弹性散射。考虑到诸如电阻，霍尔系数，磁敏感性等结果，据信这两个载体形成了旋转单重对（即，通过与失真相结合，它们被认为很重），这可能会导致自由载体分散。研究了Cu位点的替代效应，对Zn，Ni，Co，Ga，Al和Fe进行了研究，发现只有Zn替代的情况与其他情况大不相同。这导致这样一个事实，即仅在Zn替代的情况下才能抑制正常状态的异常行为。由于锌的更换，电阻在约600k左右的弯曲消失。由于Zn取代，霍尔系数似乎会收敛到对应于较大费米表面的小值。如前所述，热电子力抑制锌取代的异常行为，以正常金属接近预期行为。电子特异性热系数γ是一个值时，在NI取代的情况下，超导性消失时，超导浓度的γ消失了，γ恢复到Loram等人的正常状态，而在Zn替代的情况下，它会更大，并且看到它会增加x的增加。如果我们认为Zn的替换会破坏Zn附近的单线对或CU旋转的抗磁磁相关性，则似乎可以理解这种行为。关于CU位点置换效应，由替代引起的局部晶格失真的影响似乎也很重要。