新しい低次元量子スピン系無機化合物の創生とその単結晶の作成

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我々は、2本足梯子格子(two-leg ladder)を持つSr_<14>Cu_<24>O_<41>においてSrサイトにCaを置換することにより圧力下で超伝導が出現することを初めて明らかにした。(T_c=12K)これは、いわゆるCuO_2面を持たない系での初めての超伝導の出現である。更に、この系においてCa濃度の異なる種々の単結晶を作成し梯子格子系超伝導の物性を高温超伝導と対比させて研究した。特に、高温超伝導におけるいわゆる「異常金属相」が梯子格子系でも実現しているかどうかを輸送現象を中心に論じた。例えば梯子方向の電気抵抗率の温度変化が圧力を増加するにつれてT-linearからT^2-で変化することをみいだした。これは高温超伝導体におけるキャリア密度を変化させた時のunder-dope状態からover-dope状態への変化と対応している。しかし、この系においては梯子方向とその垂直方向ではT>T_cより上で異方性が10〜20倍も存在し準一次元性は保たれている。スピンギャップについてはCa置換とともに小さくなってゆくが、超伝導状態でもスピンギャップが存在するかどうかは技術的な制約もあり今後の課題である。