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Bi2201系の異常金属相及び超伝導相における電子比熱と熱伝導度

Bi2201体系反常金属相和超导相的电子比热容和导热系数

基本信息

批准号：
08227203
负责人：
山谷和彦
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Hokkaido 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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08227203/
关键词：
銅酸化物超伝導体比熱異常 d-波超伝導異常金属相

项目摘要

PbをドープしたBi2201系(Bi_<2.1-x>Pb_xSr_<1.9>CuO_y)の多結晶の超伝導試料と非超伝導試料の低温比熱を測定した結果、超伝導遷移温度における比熱異常の大きさはs-波超伝導体のそれと比較すると小さいことが判った。これはBi2201系がd-波超伝導体であることを示す。以下に研究成果をまとめる。1)空気中で固相反応法で作製した多結晶は非超伝導試料であった。超伝導試料はアウゴンガス中でアニール、即ち、キャリアーを減少させることにより作製した。超伝導遷移温度はSQUIDを用いたマイスナー効果の測定から決定した。2)非超伝導試料の比熱は温度の減少とともに単調に減少し、比熱異常は見られなかった。その温度依存性は単純に温度の1次(電子比熱)と3次(格子比熱)の項で表すことが出来ず、温度の-2次(ショットキー項)、温度の5次(非調和格子振動)の項を付加する必要があった。前者は低温部で、後者は高温部で全比熱に対して大きく寄与した。3)超伝導試料の比熱は温度と共に単調に変化せずに、T_cにおいて「こぶ状」の比熱異常を示した。常伝導、超伝導状態の電子比熱は全比熱から格子比熱とショットキー比熱を差引いて求めた。その結果、T_c以上の電子比熱係数は温度によらず一定であったが、T_cでは「ステップ状の飛び」が見られた。T_cでの比熱の飛びの大きさと電子比熱の比は0.6であった。得られた値はBCS値と比較すると小さく、半分以下であった。これはd-波超伝導体の特徴と一致することが判った。4)今後、広範囲のキャリアー濃度で比熱異常を観測し、比熱異常の統一的描像を得ることが研究課題である。

Low temperature specific heat measurements of polycrystalline and non-superconducting samples of Pb_xSr_CuO_y system Bi_2201 (Bi_<2.1-x>Pb_xSr_ CuO_y) show that the specific heat anomalies of the samples are larger than those of the samples of Pb_xSr_CuO_y system Bi_2201 (Bi_ Pb_xSr_<1.9>CuO_y). Bi2201 is a d-wave superconductor. The following research results are presented. 1)The solid phase reaction method is used to prepare polycrystalline non-conductive samples. Superconductor samples are available in a variety of ways, including: Determination of Superconductivity Transfer Temperature by SQUID 2)The specific heat of the non-conductive sample decreases and the specific heat anomalies decrease. The temperature dependence is expressed in terms of pure temperature of the first order (electron specific heat) and the third order (lattice specific heat), temperature of the second order (lattice specific heat) and temperature of the fifth order (non-harmonic lattice vibration). The former has a low temperature, while the latter has a high temperature. 3)The specific heat and temperature of the superconductivity sample are adjusted according to the temperature, temperature and specific heat. The electron specific heat of constant conduction and superconduction state is calculated by the total specific heat of lattice. The results show that the electron specific heat coefficient above T_c is constant at different temperatures. T_c is constant at different temperatures. T_c is the specific heat ratio of 0.6. The BCS is smaller than half. The characteristics of d-wave superconductors are consistent. 4)In the future, the concentration of heat and heat anomalies will be measured, and the unified image of heat and heat anomalies will be obtained.