鋼酸化物高温超伝導体における擬ギャップと凝集エネルギーの研究

钢氧化物高温超导体中赝能隙和内聚能的研究

• 批准号: 12046201
• 负责人: 伊土 政幸
• 金额: $ 12.1万
• 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12046201/
• 关键词: 銅酸化物高温超伝導体; 凝集エネルギー; 擬ギャップ; 電子比熱; 走査トンネル顕微鏡; STM; STS; 超伝導ギャップ; 走査型トンネル顕微鏡; 不純物効果

高温超伝導の発現を考える上で前駆現象である"小さな擬ギャップ"の果たす役割を理解することが非常に重要である。これまで我々は、常伝導相の電子比熱係数の振る舞いやT_cまでフェルミ準位にエネルギーギャップが残ることなどからLa214系でも小さな擬ギャップが成長することを指摘してきたが、最近、中性子散乱実験やNMRの緩和時間でその直接的証拠が報告された。また、角度分解光電子分光実験からLa214系のフェルミ面もBi2212系と同様に擬ギャップの形成に伴って(π/2,π/2)近傍を中心とするアーク状(フェルミアーク)になることが明らかにされた。一方、高温超伝導体ではアンダードープ領域で超伝導の凝集エネルギーU(0)が大きく減少することが知られている。これまでに我々は「U(0)の大きな減少は小さな擬ギャップが成長すると超伝導の特性エネルギーがΔ_0からβpΔ_0(β=constでpはホール濃度)に変わることで説明できる」ことをLa214系について示してきたが、本年度は、より広いホール濃度についてこの点を確認した。そしてNMRのナイトシフトの結果等も参考にして「超伝導の特性エネルギーの変化は、小さな擬ギャップの成長に伴って形成されるフェルミアークと関連している」ことを指摘した。しかし、擬ギャップの成長が顕著となるアンダードープ領域では超伝導相と常伝導相との相分離が起こり、このためU(0)が大きく減少するとの指摘がある。このため、Bi2212系の走査トンネル分光(STM/STS)実験から超伝導のナノスケールでの一様性も調べたが、T_cはまだ高いがU(0)は大きく減少する少しアンダードープ域ではそのような相分離は見られないことを明らかにした。

High temperature super 伝 guide の 発 を exam now え る on 駆 phenomenon before で で あ る "small さ な quasi ギ ャ ッ プ" の fruit た す "を understand cutting す る こ と が very important で に あ る. こ れ ま で I 々 は, often 伝 の vibration phase の electronic heat conductivity る dance い や T_c ま で フ ェ ル ミ quasi a に エ ネ ル ギ ー ギ ャ ッ プ が residual る こ と な ど か ら La214 department で も small さ な quasi ギ ャ ッ プ が growth す る こ と を blame し て き た が, recently, in the temper scattered be 験 や NMR の time で そ の direct evidence 拠 が report さ れ た . ま た, Angle decomposition photoelectron spectroscopic be 験 か ら La214 is の フ ェ ル ミ surface も Bi2212 department と with others に quasi ギ ャ ッ プ の form に with っ て (PI / 2, PI / 2) near the alongside を と す る ア ー ク shape (フ ェ ル ミ ア ー ク) に な る こ と が Ming ら か に さ れ た. Side, high temperature and ultra 伝 conductor で は ア ン ダ ー ド ー で super 伝 プ field guide の agglutination エ ネ ル ギ ー U (0) が き く reduce す る こ と が know ら れ て い る. こ れ ま で に I 々 は "U (0) の き な reduce は small さ な quasi ギ ャ ッ プ が growth す る と super 伝 guide の features エ ネ ル ギ ー が Δ _0 か ら beta p Δ _0 (beta = const で p は ホ ー ル concentration) に - わ る こ と で illustrate で き る" こ と を La214 department に つ い て in し て き た が, this year's は, よ り hiroo い ホ ー ル concentration Youdaoplaceholder0 に に て て て て を confirm た. そ し て NMR の ナ イ ト シ フ ト の results such as も reference に し て "super 伝 guide の features エ ネ ル ギ ー の - は, small さ な quasi ギ ャ ッ プ の growth に with っ て form さ れ る フ ェ ル ミ ア ー ク と masato even し て い る" こ と を blame し た. し か し, quasi ギ ャ ッ プ の growth が 顕 the と な る ア ン ダ ー ド ー プ field で は super 伝 phase と often 伝 guidance phase と の phase separation が up こ り, こ の た め U (0) が き く reduce す る と の blame が あ る. こ の た め, Bi2212 の walkthrough ト ン ネ ル spectroscopic (STM/STS) be 験 か ら super 伝 guide の ナ ノ ス ケ ー ル で の a others in sexual も adjustable べ た が, T_c は ま high だ い が U (0) は き く reduce す る less し ア ン ダ ー ド ー プ domain で は そ の よ う な phase separation は see ら れ な い こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

M.Oda: "Electronic phase diagram of La_<2-x>Sr_xCuO_4"Journal of Physics and Chemistry of Solids. (in press). (2004)

M.Oda：“La_<2-x>Sr_xCuO_4 的电子相图”固体物理与化学杂志。

N.Momono: "Psedogap in electronic Raman spectra of Bi_2Sr_2CaCu_2O_<x+δ>"Physica C. 341-348. 909-910 (2000)

N.Momono：“Bi_2Sr_2CaCu_2O_<x+δ> 电子拉曼光谱中的赝隙”Physica C. 909-348 (2000)。

T.Matsuzaki: "Superconducting condensation energy in the pseudogap region of La_<2-x>Sr_xCuO_4"Physica C. 384. 297 (2003)

T.Matsuzaki：“La_<2-x>Sr_xCuO_4 赝能隙区域的超导凝聚能”Physica C. 384. 297 (2003)

N.Momono: "Energy gap evolution over wide temperature and doping ranges in Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+δ>"Mod.Phys.Lett.B. (in press). (2004)

N.Momono：“Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+δ> 中宽温度和掺杂范围内的能隙演化”Mod.Phys.Lett.B（出版中）。

N.Momono: "Study of Electronic Specific Heat of La2-xSrxCuO4 ; Pseudogap and superconductivity"NATO Science Series II. Mathematics, Physics and Chemistry. 67. 167-176 (2002)

N.Momono：“La2-xSrxCuO4 的电子比热研究；赝能隙和超导性”北约科学系列 II。