トンネル分光法を用いたエキゾチック超伝導体のナノ電子構造の解明

使用隧道光谱法阐明奇异超导体的纳米电子结构

• 批准号: 18810021
• 负责人: 杉本 暁
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18810021/
• 关键词: 高温超伝導; 強相関電子系; 低温物性; 走査プローブ顕微鏡; トンネル分光; STM

近年、銅酸化物超伝導体において、低温STM/STSによる興味深いナノメートルレベルでの電子構造が注目されている。これらの現象は、他の様々なエキゾチック超伝導体においても観測が期待されているが、清浄表面の得難さから、一部の劈開性の強い銅酸化物超伝導体に観測が限られている。それらの状況を踏まえ、STM/STS観測に重大な影響を与えている表面におけるミクロな仕事関数(局所障壁高さ,LBH)について注目し、清浄表面を持つBi系銅酸化物超伝導体における、ナノスケールでのLBH分布の詳細な研究を本年度も引き続き行った。LBH実空分布においては、STM像と同様にBi原子に対応するとみられる明瞭な原子像が観測された。また、表面格子の変調構造と同周期でやや逆位相のLBH変調もみられた。それらの起源を解析し、LBH値は表面原子の充填密度に比例することを見出した。このことは、同じ金属でも配向の異なる面では、仕事関数が若干異なるというマクロな性質が、原子が数個の集合でも同じであることを示唆している。(これらの結果はJournal of Physical Society of Japan誌に掲載予定である。)以上のようなSTM/STS観測やLBH観測の知見を生かし、本年度は銅酸化物と異なる、層状窒化物超伝導体KドープTiNClにおける低温STM/STS観測も試みた。本物質群は最高でTc=25Kを示し、非従来型のエキゾチック超伝導体の一つとしてその超伝導発現機構に大きな興味がもたれている。KドープTiNClにおけるSTM観測により、X線解析により報告されている格子定数とほぼ同一の周期構造を持つ、明瞭な原子像観測に初めて成功した。今後は、本研究課題での成果を生かし、高分解能STS観測,LBH像観測等により原子種の特定や電子状態の実空間分布観測等を行い、その詳細な物性解明を行っていく。

In recent years, copper acid superconductors, low temperature STM/STS, deep interest in the electronic structure of the attention This phenomenon is opposite to that of other phenomena. It is difficult to detect the surface of the surface. A detailed study of the influence of STM/STS measurements on the surface properties of Bi-based copper acid superconductors and LBH distributions was conducted this year. LBH is a spatial distribution, STM is a spatial distribution, Bi is a spatial distribution, STM is a spatial distribution, and Bi is a spatial distribution. The structure of the lattice of the surface and the structure of the LBH of the opposite phase are in the same period The origin of LBH is analyzed and the proportion of filling density of surface atoms is shown. A number of different properties of atoms are represented by a number of sets of atoms. (The Journal of the Physical Society of Japan published the results of the study.) The above STM/STS measurements and LBH measurements have been developed. This year, copper oxides, layered superconductors and low temperature STM/STS measurements have been conducted. This group of substances has a maximum Tc=25K and a non-crystalline superconductor. K-ray analysis of TiNCl and STM measurements was carried out successfully in the initial stage of atomic image measurement. In the future, the achievements of this research project will be further developed, such as high resolution energy STS measurement,LBH image measurement, etc., and detailed physical properties analysis.

项目成果

Nanoscale modulation of local barrier height on Bi-based cuprate superconductors observed by scanning tunneling microscopy / spectroscopy

通过扫描隧道显微镜/光谱观察Bi基铜酸盐超导体局部势垒高度的纳米级调制

• 发表时间: 2008
• 期刊: J. Phys. Soc. Japan 77
• 作者: A. Sugimoto;T. Ekino;H. Ekisaki
• 通讯作者: H. Ekisaki

Observation of local barrier height and electronic structure on cuprate superconductor by STM/STS

STM/STS观察铜酸盐超导体局部势垒高度和电子结构

• 发表时间: 2008
• 期刊: J. Phys. : Conf. Ser. 100
• 作者: A. Sugimoto;T. Ekino;H. Ekisaki
• 通讯作者: H. Ekisaki

Electronic inhomogeneity as a function of out-of-plane disorder in Ln-doped Bi2201 superconductors

Ln 掺杂 Bi2201 超导体中电子不均匀性与面外无序的关系

• 发表时间: 2006
• 期刊: The AIP Conference Proceedings 850
• 作者: 清野智史;木下卓也;仁谷浩明;中川貴;山本孝夫;Akira SUGIMOTO;Akira Sugimoto;A.Sugimoto;A.Sugimoto
• 通讯作者: A.Sugimoto

Bi系銅酸化物超伝導体における表面原子配列と局所障壁高さ

铋基铜酸盐超导体的表面原子排列和局部势垒高度

• 发表时间: 2008
• 作者: 清野智史;木下卓也;仁谷浩明;中川貴;山本孝夫;Akira SUGIMOTO;Akira Sugimoto;A.Sugimoto;A.Sugimoto;杉本 暁
• 通讯作者: 杉本 暁

Observation of local barrier height and electronic structure on cuprate superconductor by scanning tunneling microscopy/spectroscopy (STM/STS)

通过扫描隧道显微镜/光谱（STM/STS）观察铜酸盐超导体的局部势垒高度和电子结构

• 发表时间: 2007
• 作者: 神戸振作;安岡弘志;他;A. Sugimoto
• 通讯作者: A. Sugimoto