低エネルギー超高分解能光電子分光装置の建設と高温超伝導体の微細電子構造の研究

低能超高分辨率光电子能谱仪构建及高温超导体精细电子结构研究

• 批准号: 07J04554
• 负责人: 中山 耕輔
• 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: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J04554/
• 关键词: 角度分解光電子分光; 高温超伝導; フェルミ面; 銅酸化物高温超伝導体; 超伝導

これまで建設・改良を進めてきた超高分解能光電子分光装置を用いて、銅酸化物および鉄系高温超伝導体の電子状態の研究を行った。銅酸化物高温超伝導体Bi_2Sr_2CuO_6の超伝導・擬ギャップの温度・波数依存性を高精度で決定し、超伝導ギャップから擬ギャップへの変化が、超伝導転移温度をまたいで連続的に起こることを見出した。また、擬ギャップの消失する温度は波数によらず超伝導ギャップサイズに比例することを明らかにした。これらの結果は、長年の未解決問題であった擬ギャップの起源が、超伝導の前駆現象に関係することを示している。超伝導機構が未解明である電子型鉄系超伝導体BaFe_<2-x>Co_xAs_2のフェルミ面および超伝導ギャップを世界で初めて直接観測することに成功し、超伝導対称性がs波であること、および反強磁性ベクトルで繋がれるフェルミ面上で超伝導ギャップサイズが増大していることを見出した。これらの結果は、高温超伝導が反強磁性揺らぎによって生じていることを示している。また、ホール型Ba_<1-x>K_xFe_2As_2の結果と比較を行うことで、電子型とホール型の両者で超伝導機構が共通である「電子-ホール対称性」が成り立っていることを実験的に示した。さらに、結晶構造の異なるFeTe_<1-x>Se_x超伝導体のフェルミ面と超伝導ギャップを高分解能ARPESによって決定することに初めて成功し、反強磁性揺らぎにもとづく超伝導機構が鉄系高温超伝導体において普遍的に実現していることを示唆した。

こ れ ま で construction, improved を into め て き た ultra high resolution photoelectron spectroscopic device を with い て, copper acidification お よ び super 伝 conductor の electronic state of high temperature iron objects is の を line っ た. Acidic copper content high temperature super conductor 伝 Bi_2Sr_2CuO_6 の super 伝 guide, quasi ギ ャ ッ プ · wave number の temperature dependence を high-precision で decided し, super 伝 ギ ャ ッ プ か ら quasi ギ ャ ッ プ へ の - が, super 伝 guide planning move temperature を ま た い で even 続 に up こ る こ と を shows し た. ま た, quasi ギ ャ ッ プ の disappear す る temperature は wavenumber に よ ら ず super 伝 guide ギ ャ ッ プ サ イ ズ に proportion す る こ と を Ming ら か に し た. こ れ ら の results は, perennial の unresolved problem で あ っ た quasi ギ ャ ッ プ の origin が, super 伝 guide before の 駆 phenomenon に masato is す る こ と を shown し て い る. Super 伝 が guide is not interpret で あ る electrical iron objects is super conductor 伝 BaFe_ < 2 - x > Co_xAs_2 の フ ェ ル ミ surface お よ び super 伝 guide ギ ャ ッ プ を め the early で す て 観 directly test る こ と に し success, super 伝 guide said seaborne が s waves で あ る こ と, お よ び against strong magnetic ベ ク ト ル で 繋 が れ る フ ェ ル で ミ surface ultra 伝 guide ギ ャ ッ プ Youdaoplaceholder0 ズが ズが increase <s:1> て る る とを とを see た た. は こ れ ら の results, high temperature and ultra 伝 が against strong magnetic 揺 ら ぎ に よ っ て raw じ て い る こ と を shown し て い る. Type ま た, ホ ー ル Ba_ < 1 - x > K_xFe_2As_2 の results と を line う こ と で, electrical と ホ ー ル type の で super 伝 struck person institutions が common で あ る "electronic - ホ ー ル said" seaborne が into り made っ て い る こ と を be 験 に し in た. さ ら に の different structures and crystallization な る FeTe_ < 1 - x > Se_x super conductor 伝 の フ ェ ル ミ surface と super 伝 guide ギ ャ ッ プ を high decomposition can ARPES に よ っ て decided す る こ と に early め て し success, the strong magnetic 揺 ら ぎ に も と づ く super 伝 guide institutions が iron objects of high temperature and ultra 伝 conductor に お い て common に be presently し て い る こ と を in stopping し た.

项目成果

高分解能ARPESによるホールドープBa_<1-x>K_xFe_2As_2のフェルミ準位微細電子構造

通过高分辨率 ARPES 观察空穴掺杂 Ba_<1-x>K_xFe_2As_2 的费米能​​级精细电子结构

• 发表时间: 2009
• 作者: 並木俊樹、吉山拓志;他4名;中山耕輔;吉山拓志;吉山拓志;中山耕輔;中山耕輔
• 通讯作者: 中山耕輔

Band structure and fermi surface of an extremely overdoped iron-based superconductor KFe2As2.

• DOI: 10.1103/physrevlett.103.047002
• 发表时间: 2008-10
• 期刊: Physical review letters
• 影响因子: 8.6
• 作者: Takafumi Sato;K. Nakayama;Y. Sekiba;P. Richard;Yiming Xu;S. Souma;Takashi Takahashi;G. Chen

Xenon-plasma-light ultrahigh-resolution ARPES study of low-energy single-particle excitation gap in (Bi,Pb)_2Sr_2CuO_6

(Bi,Pb)_2Sr_2CuO_6低能单粒子激发隙氙等离子体光超高分辨率ARPES研究

• 发表时间: 2010
• 期刊: Physica C
• 影响因子: 1.7
• 作者: K.Nakayama;et al
• 通讯作者: et al

FeTe_<1-x>Se_xのフェルミ面とバンド構造:高分解能ARPES

FeTe_<1-x>Se_x 的费米面和能带结构：高分辨率 ARPES

• 发表时间: 2009
• 作者: 中山耕輔;久保田正人;他
• 通讯作者: 他

Universal Electronic Structure for Superconductivity in Iron Arsenides and Chalcogenides

砷化铁和硫族化物超导的通用电子结构

• 发表时间: 2009
• 作者: 並木俊樹、吉山拓志;他4名;中山耕輔
• 通讯作者: 中山耕輔