Renaissance of high-Tc superconductivity - Undoped cuprates are a Mott insulator?

高温超导的复兴——未掺杂的铜酸盐是莫特绝缘体？

• 批准号: 23340098
• 负责人: NAITO Michio
• 金额: $ 12.65万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23340098/
• 关键词: 高温超伝導; モット絶縁体; MBE、エピタキシャル; 銅酸化物; 母物質超伝導; 母物質超伝導体; 強相関電子系; 超伝導材料・素子

It has been believed for a long time that high-Tc superconductivity in cuprates develops only upon doping holes or electrons in the parent antiferromagnetic Mott insulators. Recently, however, we discovered that T'-RE2CuO4 becomes superconducting without doping. The purpose of this research project is to establish superconductivity in the true "undoped" state of T'-RE2CuO4 and thereby to renovate the previous "doped Mott-insulator" scenario for high-Tc superconductivity. In the course of the research, we achieved, for the first time, superconductivity in bulk samples of undoped T'-La2-xSmxCuO4, which was synthesized via a molten alkaline hydroxide route. The bulk nature of superconductivity was also confirmed by low-energy muSR. Furthermore the systematic comparison of the Hall effect and upper critical fields between undoped T'-RE2CuO4 and electron-doped T'-(RE,Ce)2CuO4 revealed no discontinuity with doping, leading to the conclusion that both are in the same ground state.

长期以来，人们一直认为铜酸盐的高温超导性只有在母体反铁磁Mott绝缘体中掺杂空穴或电子才能发展。 然而，最近，我们发现T ′-RE_2CuO_4在没有掺杂的情况下就变成了超导体。 本研究项目的目的是建立在真正的“未掺杂”状态的T '-RE 2CuO 4的超导性，从而更新以前的“掺杂莫特绝缘体”的高Tc超导性的情况。 在研究过程中，我们首次在未掺杂的T '-La 2-xSmxCuO 4的体样品中实现了超导电性，该样品是通过熔融碱金属氢氧化物路线合成的。 超导电性的体性质也被低能muSR证实。 系统地比较了未掺杂的T '-RE_2CuO_4和电子掺杂的T'-（RE，Ce）_2CuO_4之间的霍尔效应和上临界场，发现两者之间没有掺杂的不连续性，从而得出两者处于相同基态的结论。

项目成果

Universal Superconducting Ground State in Nd_<1.85>Ce_<0.15>CuO_4 and Nd_2CuO_4

Nd_<1.85>Ce_<0.15>CuO_4 和 Nd_2CuO_4 的通用超导基态

• DOI: 10.1143/jjap.51.010106
• 发表时间: 2012
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics
• 影响因子: 1.5
• 作者: Y. Krockenberger;H. Yamamoto;M. Mitsuhashi;M. Naito
• 通讯作者: M. Naito

Temperature dependence of the London penetration depth in Pr_2CuO_4 from millimeter-wave optical experiments

毫米波光学实验中 Pr_2CuO_4 伦敦渗透深度的温度依赖性

• DOI: 10.1016/j.physc.2011.11.006
• 发表时间: 2012
• 期刊: Physica C
• 影响因子: 1.7
• 作者: A.V.Pronin;T.Fischer;J.Wosnitza;A.Ikeda;M.Naito
• 通讯作者: M.Naito

XAS study of superconducting thin film single crystals without doping

无掺杂超导薄膜单晶的XAS研究

• DOI: 10.1117/12.915983
• 发表时间: 2012
• 期刊: Proceeding of SPIE
• 作者: H.Ohyanagi;A.Tsukaad;M.Naito
• 通讯作者: M.Naito

T' 型銅酸化物ノンドープ薄膜のバルク超伝導と表面磁性

T型氧化铜非掺杂薄膜的体超导和表面磁性

• 发表时间: 2013
• 作者: 小嶋健児;門野良典;平石雅俊;宮崎正範;幸田章宏;Andreas Suter;Hubertus Luetkens;Yoshiharu Krockenberger;山本秀樹;池田愛;内藤方夫
• 通讯作者: 内藤方夫

無限層構造LaNiO_2作製に向けた高品位ペロブスカイトLaNiO_3薄膜の作製

高品质钙钛矿LaNiO_3薄膜的制备用于制备无限层状结构LaNiO_2

• 发表时间: 2013
• 作者: 池田 愛;真鍋 高明;内藤 方夫;池田 愛;池田 愛;池田 愛
• 通讯作者: 池田 愛