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超高分解能光電子分光装置の建設と高温超伝導体における電子・ホール対称性の研究

超高分辨率光电子能谱仪的构建及高温超导体电子空穴对称性研究

基本信息

批准号：
05J04947
负责人：
寺嶋健成
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J04947/
关键词：
酸化物高温超伝導体角度分解光電子分光

项目摘要

電子型・ホール型高温超伝導体における、超伝導ギャップと擬ギャップの関係、および両者と反強磁性相互作用との関係に主眼をおいた研究を行った。まず、電子型高温超伝導体Nd_2-xCe_xCuO_4のT_c以上の電子状態に対する、温度・ドープ量を変化させた系統的測定を行った。その結果、反強磁性相互作用の強い波数において擬ギャップの観測に成功し、擬ギャップ温度のドープ量依存性が、中性子散乱から報告されている反強磁性相関とよく対応することを見出した。これらの実験結果から、電子型における擬ギャップの起源が反強磁性相互作用であると結論した。初年度に報告した電子型Pr_1-xLaCe_xCuO_4の超伝導ギャップ対称性と併せて考察すると、超伝導ギャップも擬ギャップと同様に反強磁性相互作用の強い波数で最大となることから、電子型における超伝導発現には反強磁性相互作用が密接に関わっていることが示唆される。最適ドープの単層ホール型高温超伝導体La_2-xSrCuO_4(LSCO)に対する高分解能角度分解光電子分光を行い、超伝導ギャップ対称性の直接観測に成功した。その結果、超伝導準粒子が抑制を受ける波数領域において、超伝導状態のエネルギーギャップが異常な増大を示す事を明らかとした。更に同物質における擬ギャップの大きさが、超伝導状態におけるギャップと同程度である事を見出した。以上の実験結果から、LSCOの超伝導状態には擬ギャップと類似した状態が混在することを明らかとした。また、電子型とホール型に共通して、エネルギーギャップと反強磁性相互作用とが密接に関わっている事を示唆した。Cuを少量のZnで置換した不純物置換LSCOの高分解能角度分解光電子分光を行い、LSCOにおける多体相互作用の研究を行った。その結果、多体相互作用により現れる分散の折れ曲がり(kink)構造の不純物・波数・温度・エネルギー依存性が、中性子散乱で観測される磁気励起(磁気揺らぎ)と良く対応することを見出した。初年度に報告したBi_2Sr_2CaCu_2O_8+δにおける不純物効果との比較から、ホール型高温超伝導体の電子は、磁気揺らぎと強く結合していると結論した。

The relationship between electron type and high temperature superconductivity, superconductivity and antiferromagnetism is studied. The electronic states above T_c of Nd_2-xCe_xCuO_4 are systematically measured. The results show that the antiferromagnetic interaction is strongly dependent on the temperature, and the antiferromagnetic interaction is strongly dependent on the wavelength The results of this study are as follows: 1. The origin of antiferromagnetic interaction in electron type In this paper, the superconductivity and symmetry of electronic Pr_1-xLaCe_xCuO_4 are investigated. The maximum number of strong waves of antiferromagnetic interaction is obtained. The superconductivity and antiferromagnetic interaction of electronic Pr_1-xLaCe_xCuO_4 are closely related. The direct measurement of high resolution energy photoelectron spectroscopy and superconductivity for the optimal single-layer high-temperature superconductor La_2-xSrCuO_4(LSCO) has been successfully carried out. The result is that the super-guided quasi-particles are suppressed, the wave number field is changed, and the super-guided state is changed, and the abnormal increase is indicated. In addition, the same substance can be found in the same state. As a result of the above, LSCO's superconductivity state is similar to that of the superconductivity state. The electron type and the electron type are common, and the antiferromagnetic interaction and the close contact are important. A Study on the High Decomposition Energy Photoelectron Spectroscopy of Cu and Zn Substitution and Impurity Substitution in LSCO The results show that the dispersion of the kink structure of impurities, wave number, temperature, and organic matter depends on the dispersion of magnetic excitation due to the dispersion of the kink. In this paper, the comparison of impurity effect of Bi_2Sr_2CaCu_2O_8+δ is reported. The conclusion is that the electron and magnetic properties of high-temperature superconductors are different.

项目成果

期刊论文数量（24）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

High-resolution angle-resolved photoemission study of impurity-substituted La_<1.85>Sr<0.15>CuO_4

杂质取代La_<1.85>Sr<0.15>CuO_4的高分辨率角分辨光电研究

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
K. Terashima;et. al.
通讯作者：
et. al.

Effect of Zn impurities on the electronic structure of La_<1. 85>Sr_<0. 15>CuO_4 studied by high-resolution angle-resolved photoemission spectroscopy

Zn杂质对La_<1电子结构的影响。

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
Phys. Rev. B 77
影响因子：
0
作者：
K. Terashima;et al.
通讯作者：
et al.

Single-particle excitation gap in La_<2-x>Sr_xCuO_4 studied by high-resolution angle-resolved photoemission

高分辨率角分辨光电研究La_<2-x>Sr_xCuO_4单粒子激发能隙

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Physica C (In press)
影响因子：
0
作者：
K. Terashima;et. al.;N.Nakayama et al.;T.Arakane et al.;T.Sato et al.;S.Raj et al.;T.Sato et al.;H.Matsui et al.;K.Nakayama et al.;T.Arakane et al.;K.Nakayama et al.;Y.X.Xiao et al.
通讯作者：
Y.X.Xiao et al.

Bogoliubov Quasiparticle and Low-Energy Dispersion Kink in the Superconducting State of La_<1.85>Sr_<0.15>CuO_4

La_<1.85>Sr_<0.15>CuO_4超导态Bogoliubov准粒子与低能色散扭结