遷移金属酸化物における電荷・軌道ダイナミックスのスペクトロスコピー

过渡金属氧化物的电荷和轨道动力学光谱

• 批准号: 12046220
• 负责人: 内田 慎一
• 金额: $ 35.01万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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-12046220/
• 关键词: 銅酸化物高温超伝導体; 重い電子系; 角度分解光電子分光(ARPES); STM; STS; 熱伝導度; 準粒子ダイナミックス; 熱伝導対称性; 有機超伝導体; 角度分解光電子分光; 準粒子スペクトル; 超伝導対称性; 遷移金属酸化物; スペクトロスコピー; 電荷・スピン秩序; 軌道秩序; 超伝導ギャップ対称性; 共鳴X線散乱; ストライプ秩序; ジョセフソン・プラズマ

銅酸化物を中心に遷移金属酸化物、スクッテルダイト、重い電子系を対象として、光電子分光(ARPES)、STS/STM、遠赤外分光、電子輸送現象等様々なスペクトロスコピー手法を用いて、実空間、運動量空間の電子構造、準粒子ダイナミックス、超伝導特性を探求した。(1)銅酸化物研究においては、ARPESにより、第1ブリュアン帯対角線方向(d波ギャップのノード方向)の準粒子が稀薄ドーピング域でもギャップレスになっていることを発見した。このノード準粒子は超伝導相においても長い寿命をもち、量子力学干渉効果による電子密度の空間変調がSTM/STSで観測された。一方、ブリュアン帯端付近のアンチノード準粒子は、ノーマル状態でギャップをもつが、超伝導凝縮に直接関与していることを明らかにした。(2)高温超伝導体La_<2-x>Sr_xCuO_4、YBa_2Cu_3O_<6+d>の比熱と電気伝導度を、角度分解光電子分光の測定結果により説明することを試みた。不足ドープ領域では、フェルミ面の一部(フェルミ・アーク)を除いて準粒子数そのものが減っていること、フェルミ・アーク上の準粒子数はドープしたホール濃度で与えられ、通常の機構で電気伝導に寄与することがわかった。また、Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+d>について化学ポテンシャルの温度変化を測定し、理論的予測と一致する結果を得た。(3)異方的超伝導体の超伝導状態及びノーマル状態の研究を行った。スクッテルダイト超伝導体PrOs_4Sb_<12>の超伝導状態の研究では。熱伝導度を磁場を様々な方向にかけて測定することにより低磁場で結晶の対称性を破った2回対称の超伝導波動関数が現れていることを明らかにした。また2次元重い電子超伝導体CeCoIn_5のノーマル状態において電気抵抗、ホール係数、ネルンスト係数を測定しこれらは高温超伝導体と類似していることを明らかにした。

Copper metal acidification acidification content に を center migration, ス ク ッ テ ル ダ イ ト, heavy い an electronics を like と seaborne し て, photoelectron spectroscopic (ARPES), STS/STM and far red outside light, electron transport phenomena such as others 々 な ス ペ ク ト ロ ス コ ピ ー gimmick を with い て, be の electronic structure, space, the physiological load of exercise space quasiparticle ダ イ ナ ミ ッ ク ス, super 伝 guide Sex を explore た. (1) the study of copper acidification content に お い て は, ARPES に よ り, 1 ブ リ ュ ア ン 帯 polices horn line direction (d wave ギ ャ ッ プ の ノ ー ド direction) の quasiparticle が thin ド ー ピ ン グ domain で も ギ ャ ッ プ レ ス に な っ て い る こ と を 発 see し た. こ の ノ ー ド quasiparticle は super 伝 guide phase に お い て も い life long を も ち, dry quantum mechanics involved working fruit に よ る electron density の space - adjustable が STM/STS で 観 measuring さ れ た. Party, ブ リ ュ ア ン 帯 end paying nearly の ア ン チ ノ ー ド quasiparticle は, ノ ー マ ル state で ギ ャ ッ プ を も つ が, super 伝 condensation に direct masato and し て い る こ と を Ming ら か に し た. (2) high temperature super conductor 伝 La_ < 2 - x > Sr_xCuO_4, YBa_2Cu_3O_ < 6 + d > の heat と electric 気 伝 conductance を, Angle decomposition photoelectron spectroscopic measurements of の に よ り illustrate す る こ と を try み た. Insufficient ド ー プ field で は, フ ェ ル ミ surface の a (フ ェ ル ミ · ア ー ク) を except い て quasiparticle number そ の も の が minus っ て い る こ と, フ ェ ル ミ · ア ー ク の on number of quasiparticle は ド ー プ し た ホ ー で ル concentration and え ら れ, usually の institutions で electric 気 伝 guide に send す る こ と が わ か っ た. ま た, Bi_2Sr_2CaCu_2O_ < 8 + d > に つ い て chemical ポ テ ン シ ャ ル の temperature variations を determination し and theory to measure と consistent す た を る results. (3) The study of the super伝 conductor <s:1> super伝 conduction state and the びノ 伝 <s:1> <s:1> <s:1> った った <s:1> <s:1> <e:1> った state <e:1> in the opposite direction を row った. Youdaoplaceholder0, ッテ, で, ダ, ト, super伝 conductor PrOs_4Sb_<12>, <s:1>, super伝 conduction state <e:1>, study で, で. 伝 heat conductance を magnetic を others 々 な direction に か け て determination す る こ と に よ り low magnetic field で crystallization の said sex seaborne を broken っ た 2 back said seaborne の super 伝 guided wave number of masato が now れ て い る こ と を Ming ら か に し た. ま た 2 dimensional electronic super heavy い 伝 conductor CeCoIn_5 の ノ ー マ ル state に お い 気 て electricity resistance, ホ ー ル coefficient, ネ ル ン ス ト coefficient を し こ れ ら は high temperature super conductor 伝 と similar し て い る こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

A.S.Moskvin: "Evidence for Two Types of Low-Energy Charge Transfer Excitation in Sr_2CuO_3"Phys.Rev.Lett.. 91. 037001 (2003)

A.S.Moskvin：“Sr_2CuO_3 中两种低能电荷转移激发的证据”Phys.Rev.Lett.. 91. 037001 (2003)

K.Okazaki: "Electronic Structure of Quasi-One-Dimensional Superconductor Na_<0.33>V_2O_5"Phys.Rev.B. (印刷中). (2003)

K. Okazaki：“准一维超导体 Na_<0.33>V_2O_5 的电子结构”Phys.Rev.B（出版中）。

T.Yoshida: "ARPES study of lightly-doped La_<2-x>Sr_xCuO_4"Physica C. 388-389. 303-304 (2003)

T.Yoshida：“轻掺杂La_<2-x>Sr_xCuO_4的ARPES研究”Physica C. 388-389。

J.Okamoto: "Magnetic Circular X-ray Dichroism Study of Paramagnetic and Anti-Ferromagnetic States in SrFeO_3 Using a 10-T Superconducting Magnet"AIP Proceedings. (印刷中). (2004)

J. Okamoto：“使用 10-T 超导磁体对 SrFeO_3 中的顺磁和反铁磁态进行磁圆 X 射线二色性研究”AIP 论文集（2004 年出版）。

K.Tanaka: "Effects of Next-Nearest-Neighbor Hopping t' on the Electronic Structure of Cuprates"Physica B. (印刷中). (2004)

K. Tanaka：“次近邻跳跃对铜酸盐电子结构的影响”Physica B.（出版中）。