多層型銅酸化物高温超伝導体における反強磁性と超伝導の共存状態のNMRによる研究

多层铜酸盐高温超导体中反铁磁性与超导共存的核磁共振研究

• 批准号: 17038017
• 负责人: 椋田 秀和
• 金额: $ 4.35万
• 依托单位: Osaka 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: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17038017/
• 关键词: 超伝導; 銅酸化物; 磁性; 多層型構造; 反強磁性; 多層構造

Hg系五層型超伝導体HgBa_2Ca_4Cu_5O_yなど多層型超伝導体では、電荷供給層からの乱れをCuO2面が受けにくく、層間でキャリア数に勾配ができる。そのため、平坦性に優れた均一ドープされたCuO_2面が実現する。HgBa_2Ca_4Cu_5O_y(Hg-1245(OPT))は外側のCuO2面は108Kで超伝導を示すが、内側のCuO_2面は60K以下で反強磁性金属状態になる。さらに還元アニールによりキャリア密度を減らしたHg-1245(UD)では内側の層は反強磁性秩序がより高い290Kから起こり0.67-0.69μ_Bのモーメントを持っており、72Kの超伝導を担う外側の層でさえも、0.1μ_Bの反強磁性秩序が存在し、同一層内で超伝導と共存する。一連の多層型高温超伝導の研究から、低ドープ域で反強磁性金属相の存在、反強磁性と超伝導の共存相の存在などを含む新しい磁気超伝導相図を明らかにしてきた。最近行った(Cu,C)-1245の還元試料では、反強磁性金属が実現するキャリア密度に近いが、低温でキャリアの局在が起こることが分かり、多層型であっても乱れが大きい場合は、La系などで見られる相図に近い性質をもつことがわかった。さらに最近、頂点Fをもつ4層型超伝導体では、Cuの形式価数は2価のMott絶縁体であるにもかかわらず、超伝導を示す。ここでは、外側層から内側層へのキャリアの注入(self-doping)が起こっていることが明らかになった。この内容の一部はPhysical Review Letter誌、及びJournal of Physical Society of Japanなどで2006年に公表された。

HgBa_2Ca_4Cu_5O_y-HgBa_2Ca_4Cu_5O_y-HgBa_2Ca_4Cu_4Cu_5O_y-HgBa_2Ca_4Cu_4Cu_5O_5O_y-HgBa_2Ca_2Ca_4Cu_4Cu_5O_5O_y-HgBa_2Ca_2Ca_4Cu_4Cu_4Cu_5O_5O_5O_y-HgBa_2Ca_2Cu_2Cu_Cu_2Cu_Cu_2Cu The CuO_2 surface is uniform and flat. HgBa_2Ca_4Cu_5O_y(Hg-1245(OPT)) is an antiferromagnetic metal state below 60K, while CuO_2 surface on the outer side is a superconducting state below 108K. The density of Hg-1245(UD) is reduced, and the antiferromagnetic order of the inner layer is changed from high to 290K. The superconductivity of 0.67-0.69μ_B is maintained at 72K. The antiferromagnetic order of 0.1μ_B exists in the outer layer, and the superconductivity and blue shift exist in the same layer. A series of studies on multilayer superconductivity at high temperature have been carried out. The existence of antiferromagnetic metal phase, antiferromagnetic superconductivity blue-shift phase and new magnetic superconductivity phase in low temperature region have been investigated. The most recent behavior of (Cu,C)-1245 is that the antiferromagnetic metal is present in the near middle density, the low temperature is present in the near middle density, the multilayer type is present in the high density, the La system is present in the near middle property. The nearest, vertex F, 4-layer superconductors, Cu, and Mott insulation are shown. The outer layer is separated from the inner layer by self-doping. The contents of this article were published in Physical Review Letter and Journal of Physical Society of Japan in 2006.

项目成果

Uniform Mixing of High-Tc Superconductivity and Antiferromagnetism on a Single CuO_2 Plane in Hg-based Five-layered Cuprate

汞基五层铜氧化物单CuO_2平面上高温超导性和反铁磁性的均匀混合

• 发表时间: 2006
• 期刊: Physical Review Letter Vol 96, No.8
• 作者: H.Mukuda;et al.
• 通讯作者: et al.

59Co-NMR Probe for Stepwise Magnetization and Magnetotransport in SrCo6O11 with Metallic Kagomé Layer and Triangular Lattice with Local Moments

• DOI: 10.1143/jpsj.75.094715
• 发表时间: 2006-07
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan
• 影响因子: 1.7
• 作者: H. Mukuda;Y. Kitaoka;S. Ishiwata;Takashi Saito;Y. Shimakawa;H. Harima;M. Takano

Uniform Mixing of High-Tc Superconductivity and Antiferromagnetism on a Single CuO2 Plane in Hg-based Five-layered Cuprate

汞基五层铜氧化物中单 CuO2 平面上高温超导性和反铁磁性的均匀混合

• 发表时间: 2006
• 期刊: Physical Review Letter Vol 96
• 作者: Satoshi Fujimoto;S.Eggert;H.Rho et al.;H.Mukuda.et al.
• 通讯作者: H.Mukuda.et al.

Novel superconductivity in CePt-3Si:^<29>Si-NMR Study

CePt-3Si中的新型超导性：^29Si-NMR研究

• 发表时间: 2006
• 期刊: Physica B (掲載決定)
• 作者: M.Yogi;et al.
• 通讯作者: et al.

Microscopic evidence for evolution of superconductivity by effective carrier doping in borondoped diamond : 11B-NMR study

硼掺杂金刚石中有效载流子掺杂演化超导性的微观证据：11B-NMR 研究

• 发表时间: 2007
• 期刊: Physical Review B 75
• 作者: J.B.Heroux;S.Yamamoto;A.A.Belik;Y.Machida et al.;J.S.Lee et al.;M.Kriener et al.;Y.Machida et al.;H.J.Noh et al.;H.Mukuda et al.
• 通讯作者: H.Mukuda et al.