酸化物超伝導体の酸素制御とC軸方向の電気伝導

氧化物超导体中的氧控制和 C 轴导电

• 批准号: 08740287
• 负责人: 中村 文彦
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08740287/
• 关键词: 高温超伝導; 電荷の面内閉じ込め; c軸伝導; 不純物効果; 2次元的電子状態

酸化物高温超伝導の機構解明を目指すとき,常伝導相での電子状態の理解が必要である.その電子状態は特異な2次元性で特徴づけられ、c軸方向の伝導に顕著に反映される.すなわち,c軸方向の伝導が金属的か非金属的かを理解することは,高温超伝導体の2次元性が“単に異方性が大きい"だけなのか“本質的に伝導機構が2次元"であるのかを明らかにすることである.この問題を明らかにするため,典型的高温超伝導体のひとつLa_<2-X>Sr_XCuO_4で,c軸方向の伝導における不純物散乱の効果を調べた.ここで散乱体として,乱れの効果が小さく,再現性の点に優れた,酸素欠損効果を導入した.超伝導転移温度の最も高い組成では,酸素欠損の導入に伴い,c軸方向の電気抵抗率は全温度範囲で減少する.これはC軸伝導が金属的伝導でないことを示すが,単純な半導体のモデルでも説明できない.そこで,我々はこの現象を“c軸(CuO_2面間方向)の伝導は,電荷とスピンに分離しCuO_2面内に閉じこめられたキャリアーが,不純物の散乱により再結合し面間を飛び移ることで起こる"というモデルで説明した.さらに“アンダードープではこの抵抗率の減少は大きく,オーバードープ領域では小さくなる.すなわち,電荷の面内閉じ込めの効果はド-ピングと伴に小さくなる"ことを示した.すなわち,高温超伝導の伝導は,アンダードープ領域では伝導機構が異なる2次元金属的だが,オーバードープ領域では異方的な3次元金属的であり,最適組成ではアンダードープの特徴を強く示すことがわかった.

It is necessary to understand the mechanism of high-temperature superconduction of acid compounds, and it is necessary to understand the electronic state of the normal conduction phase. The electron state is unique and the 2-dimensional property is unique, and the direction of the c-axis is guided and reflected.わち, the direction of c-axis conduction が metal か non-metallic かを understanding することは, high temperature superconductor 2-dimensionality が"単に大きい"だけなのか"Essential に伝guidance mechanismが2dimensional"であるのかを明らかにすることである.このquestionを明らかにするため, typical high-temperature superconductor のひとつLa_<2-X >Sr_XCuO_4で, the direction of the c-axis direction is the same as the effect of scattering impurities, and the effect is the same as the scattering of impurities. Body として, chaos れの effect が 小さく, reproducibility のPoint に 优れた, acid element loss effect を introduction した.Super 伝gui転The maximum composition of the temperature shift is the highest, the introduction of acid deficiency is the companion, and the electrical resistance in the c-axis direction is within the full temperature range. Reduce the する.これはC-axis 伝guiが metal's 伝guidance でないことをshow すが, 単pure semiconductor のモデルでも says明できない.そこで,我々はこのphenomenonを"c-axis (CuO_2 interplane direction) の伝は,charge とスSeparation of CuO_2 in-plane closure and recombination of impurities面面を飞びshiftることで起こる"というモデルで Descriptionした.さらに"アンダードープではこのThe resistance rate is reduced, the area is small, and the charge is closed in the surface.めのeffectはド-ピングと半に小さくなる"ことをshowした.すなわち, high-temperature super-guided guide,アンダードープ区では伝guidance mechanism がdifferentなるだが of 2-dimensional metal, オーバードープ domain ではdifferent side The であり of the 3-dimensional metal is the most suitable composition of ではアンダードープの特徴を强く时すことがわかった.

项目成果

F.Nakamura,et.al.: "Pressure Effects of Resistivity along the axis in La_<2-X>Sr_XCuO_4" J.Low Temperature Physics. 105. 915-920 (1996)

F.Nakamura 等人：“La_<2-X>Sr_XCuO_4 中电阻率沿轴的压力效应”J.低温物理学。