遷移金属酸化物における磁気・電荷揺らぎの空間不均一性に関する研究

过渡金属氧化物磁和电荷涨落的空间不均匀性研究

• 批准号: 12046239
• 负责人: 山田 和芳
• 金额: $ 34.24万
• 依托单位: Tohoku University (2003)Kyoto University (2000-2002)
• 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-12046239/
• 关键词: 濃度傾斜単結晶; X線非弾性散乱; 電子-格子相互作用; 高温超伝導; 電荷ストライプ; 動的電荷揺ぎ; 銅酸化物; 中性子散乱; X線散乱; 超伝導と磁気秩序の共存; 単結晶育成

主な実績として以下の2つを報告する。(1)カナダのトロント大学との共同研究で、銅酸化物超伝導体La2-xSrxCuO4のSr高濃度領域の試料についての中性子非弾性散乱実験を行い、磁気的揺らぎと超伝導消失との相関を調べた。その結果、超伝導相に特徴的に見られる、長周期磁気密度変調はSr濃度が増加し、超伝導転移温度が低下するとともに振幅が弱くなることが明らかになった。さらにSr濃度が増え、超伝導が消えた試料では、長周期磁気密度変調は少なくとも低周波数領域に関しては消失している。これらのことから、超伝導発現と長周期磁気密度変調の揺らぎの振幅は強く相関していることが予想される。(2)アメリカ、ブルックヘブン国立研究所との共同研究として、銅酸化物超伝導体La2-xBaxCuO4(X=1/8)の中性子非弾性散乱実験をラザフォード研究所のパルス中性子散乱装置MAPSを用いて行なった。この試料は、いわゆる電荷ストライプを示す、最も理想的な系であるが、大型単結晶育成が困難で、今まで広い周波数領域での中性子散乱実験は出来なかった。我々は単結晶育成の段階からブルックヘブン研究所と共同研究を行ない、約60グラムの単結晶育成に成功した。中性子散乱実験の結果、約200meVという高いエネルギー(周波数)領域までの磁気信号の観測に成功した。得られた分散関係は、別の超伝導体YBa2Cu3Oyの分散関係と似ており、銅酸化物超伝導体に共通のスピン揺らぎが存在することを示唆している。また理論計算との比較から、この分散関係がいわゆる磁気梯子系の特徴を示すことがわかった。

The main performance is reported in the following 2 paragraphs. (1)In the joint research of the University of Science and Technology, the correlation between copper acid superconductivity La2-xSrxCuO4 and Sr high concentration region of the sample, the neutral particle non-dispersive behavior, the magnetic resonance and the superconductivity disappearance is adjusted. As a result, the characteristics of superconductivity are as follows: long period magnetic density, Sr concentration, superconductivity temperature, and amplitude. The concentration of Sr increases, the conductivity decreases, the density decreases, and the frequency decreases. The amplitude of the magnetic field is strongly correlated with the amplitude of the magnetic field. (2)A joint study by the National Research Institute of Cuprous Acid Superconductor La2-xBaxCuO4 (X=1/8) on neutral non-dispersive particles. The sample is charged with the most ideal system, and the large single crystal is difficult to grow. The medium frequency field is scattered. We have successfully developed about 60 kinds of single crystal in the joint research of the Institute of Crystallization. The results of the measurement of the magnetic signal in the field of medium frequency dispersion are about 200meV and high frequency (cycle number). The dispersion relationship between YBa2Cu3Oy and copper oxide superconductors is obtained. The characteristics of magnetic ladder system are shown by comparing theoretical calculations and dispersion relations.

项目成果

M.Matsuda, S.Katano, T.Uefuji, M.Fujita, K.Yamada: "Absence of a magnetic-field effect on static magnetic order in the electron-doped superconductor Nd_<1.86>Ce_<0.14>CuO_4"Phys.Rev.B. 66. 172509-1-172509-4 (2002)

M.Matsuda、S.Katano、T.Uefuji、M.Fujita、K.Yamada：“电子掺杂超导体 Nd_<1.86>Ce_<0.14>CuO_4 中静磁序不存在磁场效应”Phys。

A.Lucarelli, S.Lupi, M.Ortolani, P.Calvani, P.Maselli, M.Capizzi, P.Giura, H.Eisaki, N.Kikugawa, T.Fujita, M.Fujita, K.Yamada: "Phase diagram of La_<2-X>Sr_XCuO_4 probed in the infared : Imprints of charge stripe excitations"Phys.Rev.Lett.. 90. 037002/1-0

A.Lucarelli、S.Lupi、M.Ortolani、P.Calvani、P.Maselli、M.Capizzi、P.Giura、H.Eisaki、N.Kikukawa、T.Fujita、M.Fujita、K.Yamada：“阶段

K.Isawa, M.Nagano, K.Yamada: "Crystal growth of YCuO_2 delafossite containing triangular Cu planes"J.Cryst.Growth. 237-239. 783-786 (2002)

K.Isawa、M.Nagano、K.Yamada：“含有三角形 Cu 平面的 YCuO_2 铜铁矿的晶体生长”J.Cryst.Growth。

M.Matsuda: "Neutron scattering Studie on Lightly-doped La_<2-x>Sr_xCuO_4"J.Phys.Soc.Jpn.. 70. 46-48 (2001)

M.Matsuda：“轻掺杂 La_<2-x>Sr_xCuO_4 的中子散射研究”J.Phys.Soc.Jpn.. 70. 46-48 (2001)

G.-q.Zheng: "Superconducting fluctuations and the pseudogap in the slightly overdoped high-T_c superconductor TlSr_2CaCu_2O_<6.8>:High magnetic field NMR studies"Phys.Rev.Lett.. 85. 405-408 (2000)

G.-q.Zheng：“轻微过掺杂高温超导体TlSr_2CaCu_2O_<6.8>中的超导涨落和赝能隙：高磁场核磁共振研究”Phys.Rev.Lett.. 85. 405-408 (2000)