共鳴非弾性X線散乱による三層系銅酸化物の集団励起と超伝導秩序の解明

Research Project

Project/Area Number	25K00014
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	鈴木博人東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (80922947)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	宮脇淳国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, NanoTerasuセンター高輝度放射光研究開発部, 主幹研究員 (70462736) 石田茂之国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (90738064)
Project Period (FY)	2025-04-01 – 2028-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2025)
Budget Amount *help	¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000) Fiscal Year 2027: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000) Fiscal Year 2026: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000) Fiscal Year 2025: ¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Keywords	銅酸化物高温超伝導体 / 共鳴非弾性X線散乱 / 電荷励起
Outline of Research at the Start	超伝導は金属の電気抵抗が低温でゼロになる現象である。本研究では、銅酸化物高温超伝導体の転移温度が3枚のCuO2面をユニットセルに含む物質で普遍的に最適化されるメカニズムを解明する。この目的のため、近年技術向上の著しいX線領域の分光法である共鳴非弾性X線散乱を三層系銅酸化物Bi2Sr2Ca2Cu3O10およびHgBa2Ca2Cu3O8に適用する。実験は3GeV高輝度放射光施設NanoTerasuにて、新規に開発された共鳴非弾性X線散乱装置を活用して行う。世界最高のエネルギー分解能を活用し、電荷・スピンの集団励起と超伝導ギャップ励起を統一的に観測することで、両者の関係を明らかにする。