紫外レーザーを用いた顕微超高分解能光電子分光法の開発と新規超伝導体の電子状態研究

紫外激光显微超高分辨率光电子能谱研制及新型超导体电子态研究

• 批准号: 03J11145
• 负责人: 津田 俊輔
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J11145/
• 关键词: 光電子分光; 新規超伝導体; 超伝導ギャップ

本年度は顕微光電子分光を行う前段階として紫外レーザーを用いた光電子分光研究を行った。対象として新規超伝導体であるMgB_2に炭素置換を施したMg(B_<1-x>C_x)_2と層状窒化物超伝導体ZrNCl_<1-x>を選んだ。MgB_2は約40Kという高い超伝導転移温度を持つ。これまで2種類の異なる対称性を持つフェルミ面上で異なる大きさの超伝導ギャップが開いていることが明らかにし、その成果を昨年度発表した。MgB_2の超伝導転移機構は電子格子相互作用によるものと考えられてきているが、格子振動を乱すことで超伝導特性、特に超伝導ギャップにどのような影響が現れるかを調べるためにMg(B_<1-x>C_x)_2を用いて研究を行った。その結果、炭素置換により大きな超伝導ギャップには急激に減少し、小さいギャップはほとんど影響を受けないことがわかった。また、2つのギャップの炭素置換量依存性と温度依存性から2ギャップモデルで解析した結果、バンド間の相互作用が炭素置換により増加していることがわかった。この成果は"Carbon-substitution dependent multiple superconducting gap of MgB_2: a "sub-meV" resolution photoemission study"としてPhysical Review B誌に投稿しており、現在査読中である。ZrNClはバンド絶縁体であるが、Clを欠損させることにより最高で約13Kの転移温度を持つ超電導物質になることが知られている。Nの同位体置換効果の研究から、従来型BCS超伝導体とは異なる結果が得られており、その超伝導転移起源は現在のところわかっていない。紫外レーザーを用いた光電子分光法により、N同位体置換効果を調べた。超伝導ギャップに関してはまだ確かな情報を得るにはいたっていないが、格子振動に関連した構造とそのN同位体置換効果を観測した。

This year は 顕 light electronic spectral line を う earlier order と し て ultraviolet レ ー ザ ー を with い た photoelectron spectroscopic studies を line っ た. Like と seaborne し て new rules super conductor 伝 で あ る MgB_2 に carbon replacement を shi し た Mg (B_ < 1 - x > C_x) _2 と layered smothering compound ultra 伝 conductor ZrNCl_ < 1 - x > を choose ん だ. MgB_2 <s:1> approximately 40Kと と う う high <s:1> super伝 conduction 転 temperature を sustained う. こ れ ま で 2 kinds の different な る said sexual を seaborne hold つ フ ェ ル ミ で on different な る big き さ の super 伝 guide ギ ャ ッ プ が open い て い る こ と が Ming ら か に し, そ の results を yesterday annual 発 table し た. MgB_2 の super 伝 guide planning move organization は electronic grid interaction に よ る も の と exam え ら れ て き て い る が, lattice vibration を す こ と で 伝 guide features, special に ultra 伝 guide ギ ャ ッ プ に ど の よ う な influence が now れ る か を adjustable べ る た め に Mg (B_ < 1 - x > C_x) _2 を with い を line っ て research た. そ の results, carbon replacement に よ り big き な super 伝 guide ギ ャ ッ プ に は nasty shock に reduce し, small さ い ギ ャ ッ プ は ほ と ん ど を by け な い こ と が わ か っ た. ま た, 2 つ の ギ ャ ッ プ の carbon displacement volume dependence と temperature dependency か ら 2 ギ ャ ッ プ モ デ ル で parsing し た results, バ ン の interaction between ド が carbon replacement に よ り raised plus し て い る こ と が わ か っ た. <s:1> <s:1> results superconducting "Carbon-substitution dependent multiple superconducting gap of MgB_2: a "sub-meV" resolution photoemission study"と てPhysical Review B journal に submission である てお available at 読 である. ZrNCl は バ ン ド never try body で あ る が, Cl を owe loss さ せ る こ と に よ り highest で about 13 k の planning move temperature を hold つ super conductive material に な る こ と が know ら れ て い る. N の with a body replacement services fruit の research か ら, BCS 従 to type super conductor 伝 と は different な る results ら が れ て お り, そ の super 伝 guide planning move origin は now の と こ ろ わ か っ て い な い. Ultraviolet レ レ ザ を を を is adjusted by <s:1> た photoelectron spectroscopy によ and the effect of n-allop substitution is を regulated べた. Super 伝 guide ギ ャ ッ プ に masato し て は ま だ か indeed な intelligence を る に は い た っ て い な い が, lattice vibration に masato even し た tectonic と そ の N with a body replacement services fruit を 観 measuring し た.

项目成果

S.Tsuda: "X-ray absorption and resonant photoemission spectroscopy of ZrB_2"Physica C. 392-396. 259-262 (2003)

S.Tsuda：“ZrB_2 的 X 射线吸收和共振光发射光谱”Physica C. 392-396。

The Fermi surface and sheet-dependent superconducting gap of MgB_2

MgB_2的费米面和片相关超导能隙

• 发表时间: 2004
• 期刊: Physica C 412-14
• 作者: S.Tsuda他

S.Tsuda: "Definitive Experimental Evidence for Two-Band Superconductivity in MgB_2"Physical Review Letters. 91. 127001-1-127001-4 (2003)

S.Tsuda：“MgB_2 中双带超导性的明确实验证据”物理评论快报。