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超伝导に影响を受けない电荷秩序を世界で初めて発见~电子ドープ型铜酸化物の超伝导机构の理解に指针~

発表のポイント

  • 室温超伝导物质を発见するため、现段阶で最も高温で超伝导になる铜酸化物の超伝导のしくみを详细に调べる研究が精力的に行われている。
  • 电子ドープ型铜酸化物超伝导体の电荷秩序は、超伝导の発现とは无関係であることを量子ビーム测定により解明。
  • 电子ドープ型における电荷秩序の性质は、ホールドープ型と比べて大きく异なることを発见。

概要

 国立大学法人东北大学金属材料研究所とスタンフォード线形加速器国立研究所を中心とする国际研究チームは、电子ドープ型铜酸化物の非超伝导试料と超伝导试料の电荷秩序と电子构造の违いを世界で初めて明らかにしました。

 铜酸化物高温超伝导体は、絶縁体である母物质(モット絶縁体)に电荷を注入すること(电荷ドープ)で超伝导が発现します。电荷ドープには电子を取り除いて孔(ホール)をあける「ホールドープ型」と、电子を加える「电子ドープ型」の2种类があります。超伝导体において、特に电子ドープ型の性质は未解明な部分が多く、超伝导との関わりやホールドープ型と性质の违いについては理解が进んでいませんでした。

 本研究では电子ドープ型铜酸化物の非超伝导试料と超伝导试料の电子构造の违いを直接比较するため、本研究チームが得意とする共鸣软齿线散乱と角度分解光电子分光を组み合わせて実験を行いました。その结果、电荷密度波(电荷秩序の指标)の起源がそれまで考えられていたフェルミ面の不安定性によるものではないことを明らかにしました。また电荷秩序の存在は超伝导の発现と相関がないこともわかりました。本研究により、电子ドープ型における电荷秩序の性质がホールドープ型と比べて大きくことなることを明らかにしました。

 本研究内容は2017年12月15日にPhysical Review Xにオンライン掲載されました。

论文情报
雑誌名 : Physical Review X
タイトル : Superconductivity-insensitive order at q ~ 1/4 in electron doped cuprates
著者 : H. Jang,1 S. Asano,2 M. Fujita,2 M. Hashimoto,1 D. H. Lu,1 C. A. Burns,1,3 C.-C. Kao,4 and J.-S. Lee1
所属 : 1Stanford Synchrotron Radiation Lightsource, SLAC National Accelerator Laboratory, 2Institute for Materials Research, Tohoku University, 3Dept. of Physics, Western Michigan University, 4SLAC National Accelerator Laboratory
DOI : 10.1103/PhysRevX.7.041066

図:Nd2-xCexCuO4のx = 0.15(NCCO)の(a)annealed試料と(b)as-grown試料のRSXSスペクトル。いずれのスペクトルもq ~ 1/4にピークがあります。NCCOの(c) annealed試料と(d)as-grown試料のARPESにより観測したフェルミ面。(e) (π, 0)周りでky方向にカットしたスペクトル((c)(d)における白線)。赤線は、RSXSスペクトルのピーク位置の波数q ~ 1/4を示しており、●と〇のネスティングベクトルと一致していません。

详细(プレスリリース本文)PDF

问い合わせ先

◆研究内容に関して
东北大学金属材料研究所 量子ビーム金属物理学研究部门
藤田 全基
罢贰尝:022-215-2035
贵础齿:022-215-2036
贰尘补颈濒:蹿耻箩颈迟补*颈尘谤.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫(*を蔼に置き换えてください)

◆报道に関して
东北大学金属材料研究所 情报企画室広报班
横山 美沙
罢贰尝:022-215-2144
贵础齿:022-215-2482
贰尘补颈濒:辫谤辞-补诲尘*颈尘谤.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫(*を蔼に置き换えてください)