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銅酸化物高温超伝導体における不純物が反強磁性、超伝導相に及ぼす効果の研究

杂质对铜酸盐高温超导体中反铁磁相和超导相的影响研究

基本信息

批准号：
17J00670
负责人：
佐藤諒
金额：
$ 1.6万
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：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J00670/
关键词：
強相関電子系高温超伝導不純物効果モット転移

项目摘要

銅酸化物高温超伝導体(CHS)における不純物効果(IE)を明らかにするために不純物ハバード模型を研究した。CHSではハーフフィリング(HF)から少量ドープの領域まで絶縁体状態が続くが、均一系理論模型の場合、HFでのみモット絶縁体状態である。本研究ではその理論と実験の相図不一致の解決を目標とし、さらに強相関領域における不純物ポテンシャルVが超伝導に及ぼす影響の研究を広げることを目指した。手法はVMC法を用いた。CHSにおけるIEの原因は様々で、伝導性を担うCuO2面に入って強散乱を起こすIE(CuのZn置換、O、Cu欠損など)とまたブロック層級で生じる弱散乱を起こすIE（ドープによるブロック層置換、頂点O欠損）に分かれ、これらを含む広いパラメーター領域（Vの正負領域、強弱広く）調べた。オンサイトVとし、不純物濃度(δi)はドープ(ドープ率をδ)に必要なブロック層置換由来の不純物の場合(δi=δ)1.を基準として、追加で他原因からなる不純物も混ざると仮定しδi>δの場合2.と、さらにZn不純物ありのような濃度が任意の状態を考えδi<δの場合3.も扱うこととした。 1.Vが電子相関Uと同程度以上の大きさの領域ではフィリング調整によってモット絶縁体転移を起こす。また逆にU>Vでは超伝導強度がほぼ変化せず、有効的なVが繰り込みにより低下し、超伝導がV=0の場合と同程度に出現する。2.VがUと同程度以上の大きさの領域ではフィリングが調整されることで同様にモット絶縁体を生じる。しかし2.の場合と異なりU程度以上の範囲のVになると再び伝導性が復活し、超伝導が出現する。 3.超伝導が出現するが有効的なキャリア密度変化によって超伝導強度も変化する。1.2.3.により、有限δまで絶縁体状態の維持の可能性があることがわかった。また強相関超伝導がVの影響が小さい場合に強固に存在することもわかった。

Acidic copper content high temperature super 伝 conductor (CHS) における impurity content services fruit (IE) を Ming らかにするために impurity content ハバード model をした. CHS ではハーフフィリング (HF) から small ドープの field まで never try body state が続くがの occasions, homogenous system theory model, HF でのみモット never try body state である. This study ではそとの theory be 験の phase 図 inconsistent の solve を target とし, さら masato に strong phase field における impurity content ポテンシャル V が super 伝に and ぼす influence の research を hiroo げることを refers した. Technique を VMC method を use をた. CHS における IE の reason は others 々で, 伝 conductivity を bear う CuO2 surface にって strong scattered を up こす IE (Cu の zinc replacement, O, Cu owe damage など) とまたブロック hierarchy で raw じる weak scattered を up こす IE (ドープによるブロック layer displacement, vertex O owe damage) に points かれ, これらを containing む hiroo いパラメータ The key of the く field (V く positive and negative fields, strong and weak broad く) is べた. オンサイト V とし, concentration of impurity content (delta I) はドープ (ドープ rate を delta) に necessary なブロック layer displacement origin の impurity content (delta I = the delta) 1. の occasions を benchmark として, additional で he からなる impurity content も mixed ざると仮 set し delta I > the delta 2. の occasions と, さらに zinc impurity content ありのような concentration が arbitrary をの state Consider the situation where えδi<δ <s:1>. 3. <s:1> handle うととととたた. 1. V が electronic phase masato U と with large degree above のきさの field ではフィリング adjustment によってモッ planning move をト never try bodies こす. また inverse に U > V では super 伝 guide strength がほぼ variations change せず, な sharper V が Qiao り込みにより low し, super 伝が V = 0 の occasions とに appear the same extent する. 2. V が U と with large degree above のきさの field ではフィリングが adjustment されることで with others にモット never try body を raw じる. しかし 2. の occasions と different なり U degree above の van 囲の V になると again び伝 conductivity がし resurrection, super 伝 guide が appear する. 3. Super伝 conduction が shows するが effective なキャリア density variation によって super伝 conduction intensity <s:1> variation する. 1.2.3. Youdaoplaceholder0 によ, limited δまで absolute state <s:1> maintenance <e:1> possibility があるとがわとがわった. また strong phase masato super 伝 guide が V のが small effect さい occasions に strong に exist することもわかった.