梯子型酸化物および関連物質の金属-絶縁体転移と超伝導化の研究

梯形氧化物及相关材料的金属-绝缘体转变和超导研究

• 批准号: 08227207
• 负责人: 小池 洋二
• 金额: $ 1.28万
• 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: 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-08227207/
• 关键词: 金属-絶縁体転移; 梯子型銅酸化物; 超伝導; スピンギャップ; Sr_<14>Cu_<24>O_<41>; Su_2CuO_<3+S>; SrCuO_<2+S>

本研究では、梯子型銅酸化物Sr_<14>Cu_<24>O_<41>について、種々の方法によってキャリヤ-を注入し、その電気抵抗、熱電能、帯磁率の測定から、この系における超伝導の有無と金属-絶縁体転移、スピンギャップの様相を明らかにすることを目的とした。Sr_<14-x>Ca_xCu_<24>O_<41>は,Caの置換により金属-絶縁体転移が起こり、x【greater than or similar】6-8で金属的になることが分かったが、x≦9の範囲では超伝導は出現しなかった。(注:本研究中に、青学大の秋光純教授によって、x=13.6で3GPaの高圧下で超伝導が発見された。)Sr_<14-x>AxCu_<24>O_<41>(A=Ca, Ba, Y. La)の帯磁率の測定から、CuO_2鎖のCu^<2+>スピンのスピンギャップの振舞いを明らかにした。スピンギャップの大きさは、我々の試料を使って北大の熊谷健一教授がNMRのT_1から求めたものとよい一致を示した。YやLaの置換によりCuO_2鎖のホールが著しく減少し、CuO_2鎖のスピンギャップが消滅するが、Cu^<2+>スピン間の最近接相互作用が強磁性的で第二接近相互作用が反強磁性的であれば理解できることがわかった。一方、帯磁率の測定からCu_2O_3面のCu^<2+>スピンは高圧でスピンギャップを形成していることが推測されたが、北大の熊谷健一教授のNMRの測定によりそれが確認された。x=13.6の試料で超伝導が発現した高温下で、Cu_2O_3面のCu^<2+>スピンがスピンギャップを保持しているかどうかを調べることは、今後の重要な研究課題である。また、関連物質であるSr_2CuO_<3+δ>とSrCuO_<2+δ>の合成を低温合成法で試みたが、CuO_2面を有する高圧相の合成には現在のところ成功していない。

In this paper, we study the methods of doping and seed implantation of Sr_ Cu_ O_(2 +) and Sr_ Cu_ O_(2 +) ladder-type copper compounds<14><24>, <41>and determine the electrical resistance, thermoelectric energy and magnetic susceptibility of Sr_Cu_O_(2 +) ladder-type copper compounds. Sr_<14-x>Ca_xCu_<24>O_<41>r,Ca_r substitution (Note: In this study, Professor Akihikari of the University of Green Science and Technology was involved in the study. x=13.6 3 GPa and high pressure.) Sr_<14-x>AxCu_<24>O_<41>(A=Ca, Ba, Y. The determination of the magnetic susceptibility of La, Cu ^&lt;2+&gt; in CuO_2 and Cu^&lt;2+&gt; in Cu^&lt;2+&gt; in Cu^&lt;2+&gt; were studied. The results showed that the NMR spectrum was consistent with that of Professor Kumagai of Peking University CuO_2-based interaction is the second closest interaction between CuO_2-based interaction and ferromagnetic interaction. The results of NMR measurements of Cu_2O_3 surface and Cu_2O_3 surface were confirmed. x=13.6, the superconductivity of Cu_2O_3 surface appears at high temperature. The synthesis of Sr_2CuO_&lt;3+δ&gt; and SrCuO_&lt;2+δ&gt; was successfully carried out by low temperature synthesis method.

项目成果

M. Kato: "Spin gap of the one-dimensional CuO_2 chains in Sr_<14-y> Yy Cu_<24>O_<41-S>" Physica C. 265・1&2. 107-112 (1996)

M. Kato：“Sr_<14-y> Yy Cu_<24>O_<41-S>中的一维 CuO_2 链的自旋间隙”Physica C. 265・1&2（1996）。

K. Kumagai: "NMR Study on the Spin Gap in Spin Ladder Sr_<14>O_<41>" Czechoslovak Jornal of Physics. 46・Suppll.S4. 1949-1950 (1996)

K. Kumagai：“自旋梯 Sr_<14>O_<41> 中自旋间隙的核磁共振研究”捷克斯洛伐克物理学杂志 46·Suppll.S4（1949-1950）。

K. Kato: "Matel-Insulator Transition and Spin Gap in the Spin-Ladder Cuprate Sr_<14-x>1A_xCu_<24>O_<41> (A=Ca, Ba, Y, La)" Czechoslovak Journal of Physics. 46・Suppl.85. 2701-2701 (1996)

K. Kato：“自旋梯铜酸盐 Sr_<14-x>1A_xCu_<24>O_<41> (A=Ca、Ba、Y、La) 中的材料-绝缘体转变和自旋间隙”，捷克斯洛伐克物理学杂志 46。・增刊85。2701-2701（1996）

S. Tsuji: "NMR Study on Spin Gap in Spin Ladder Sr_<14>Cu_<24>O_<41>" Joural of the Physical Society of Japan. 65・11. 3474-3477 (1996)

S. Tsuji：“自旋梯Sr_<14>Cu_<24>O_<41>中自旋间隙的NMR研究”日本物理学会杂志65・11（1996）。

K. Kumagai: "NMR Study of Carrier Doping Effects on Spin Gaps in spin Ladder Sr_<114-x> Ax Cu_<24>O_<41> (A=Ca, Y and La)" Phydsical Review Latters. (印刷中). (1997)

K. Kumagai：“自旋梯 Sr_<114-x> Ax Cu_<24>O_<41>（A=Ca、Y 和 La）中自旋间隙的载流子掺杂效应的 NMR 研究”《物理评论》（待出版）。 (1997)