超低温走査トンネル分光法による非s波超伝導体の研究

超冷扫描隧道光谱研究非横波超导体

• 批准号: 14740202
• 负责人: 神原 浩
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14740202/
• 关键词: 走査トンネル顕微鏡; 走査トンネル分光; ルテニウム酸化物; 異方的超伝導; トンネル分光; スピン三重項超伝導

超低温走査トンネル顕微鏡(ULT-STM)を用い、p波スピン3重項のクーパー対をもつと考えられるSr_2RuO_4(超伝導転移温度=1.5K)の走査トンネル顕微/分光(STM/STS)測定を行った。Sr_2RuO_4は単純な層状物質ではなく、低温劈開によってSTM観測に足る良質の清浄表面を得ることはそれほど容易なことではないが、我々は適切な低温劈開の条件出しを行った結果、STM観測で非常に明瞭な原子像を得ることに成功した。またSTS測定から、Sr_2RuO_4表面上に約±5meVの常伝導ギャップが存在することが明らかになった。このギャップの由来は現在まだ判明していないが、絶縁相であるSrO表面固有の性質である可能性が高い。この常伝導ギャップ内には明らかな超伝導ギャップは観測されなかったが、これは超伝導性を担う擬2次元伝導面のRuO_2面が劈開によって得られにくいためと考えられる。しかし、探針-試料間のトンネル条件によっては常伝導ギャップ内にバイアス電圧ゼロでトンネル伝導率が極大をもつゼロバイアスピーク(ZBP)が観測された。ZBPは超伝導ギャップが異方性をもつ(非s波)場合にのみクーパー対の位相の干渉効果で現れると理論的に予測されており、Sr_2RuO_4が異方的超伝導体であることを強く示唆する結果が得られたといえる。また、ルテニウム過多の結晶(3-K相)では超伝導転移温度が3Kまで上昇することが知られているが、この結晶で表面上に転位と思われる線状欠陥を観測した。さらにこの線状欠陥はバイアス電圧によってSTM像の明暗が変化することが分かった。おそらく転位に伴い下層原子列の電子状態が周囲に比べて変化しているためと考えられる。これが3-K相固有の性質かどうか現在研究を遂行中である。転移温度上昇の機構を原子スケールから解明する手がかりを与える可能性がある。

The ultra-low temperature (ULT-STM) micrometer and p-wave micrometer (STM/STS) were used to determine the temperature of Sr _ 2RuO_4 (superconducting temperature = 1.5K). The temperature of Sr_2RuO_4, the temperature of STM, the temperature of the surface, the temperature, the surface, the surface. On the surface of the Sr_2RuO_4, there is a clear indication that there is a problem on the STS measurement and Sr_2RuO_4 surface. The cause of the disease is that it is now known that the inherent properties of the SrO surface are highly probable. In the system, it is important to know that there are two dimensional data on the RuO_2 surface, and that there is a gap between two dimensions. This is the most common practice in the field of health monitoring and monitoring. This is the most common way to increase the rate of environmental pollution in the hospital. The rate of environmental pollution is higher than that of ZBP. The ZBP superconductor (non-s-wave) is responsible for the correlation between the phase and the results of the theory, and that of the Sr_2RuO_4 party strongly indicates that the results are not valid. The temperature of the temperature is 3K, the temperature of the temperature is 3K. Because of the bad news, the electrical equipment and the STM are like lighting and shading to change the information. On the basis of the atomic column, the electronic status of the atomic column is higher than that of the atomic column. The inherent properties of the phase 3-K are not known to be in progress. Transfer the temperature of the machine to understand the relationship between the temperature and the possibility of the machine.

项目成果

Y.Matsumoto: "Preliminary heat-capacity measurements of 2D solid ^3He adsorbed on graphite preplated with ^4He"Journal of Low Temperature Physics. 134. 61 (2004)

Y.Matsumoto：“吸附在预先镀有 ^4He 的石墨上的二维固体 ^3He 的初步热容测量”《低温物理学杂志》。

Development of an ultra-low temperature scanning tunneling microscope and applications for low temperature physics

超低温扫描隧道显微镜的研制及其在低温物理中的应用

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of Physics and Chemistry of Solids 66
• 作者: Kambara H;Matsui Tその;他2名
• 通讯作者: 他2名

Y.Niimi: "Characterization of ZYX exfoliated graphite for studies of monolayer ^3He below 1 mK"Review of Scientific Instruments. 74. 4448 (2003)

Y.Niimi：“用于研究单层 ^3He 低于 1 mK 的 ZYX 膨胀石墨的表征”科学仪器评论。

Effects of ^4He substitution on low temperature heat capacities of 2D ^3He absorbed on graphite

^4He取代对石墨吸附的2D^3He低温热容的影响

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of Low Temperature Physics 138・1/2(印刷中)
• 作者: H.Kambara;Y.Niimi;Y.Matsumoto;D.Tsuji
• 通讯作者: D.Tsuji

Scanning tunneling microscopy and spectroscopy studies of graphite edges

• DOI: 10.1016/j.apsusc.2004.09.091
• 发表时间: 2005-02-28
• 期刊: APPLIED SURFACE SCIENCE
• 影响因子: 6.7
• 作者: Niimi, Y;Matsui, T;Fukuyama, H
• 通讯作者: Fukuyama, H