The effect of oxygen non-stoichiometry and true phase diagram of high-temperature superconductors studied by surface carrier doping

• Project/Area Number: 25K00218
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 堀尾 眞史 東京大学, 物性研究所, 助教 (80897025)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2027: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2026: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 高温超伝導体 / 光電子分光 / 強相関電子系

Outline of Research at the Start

酸化物高温超伝導体では、酸素量の僅かな変化により超伝導特性が大きく変化する。過剰酸素または酸素欠陥の導入により不純物ポテンシャルとキャリア量の双方が同時に変化するため、キャリア量に対する本質的な電子相図の確立が困難であった。本研究では、試料表面へのドーパント吸着を用いることで、酸素自由度を凍結させたまま表面のキャリア量のみを変調させる。その状態を表面敏感な角度分解光電子分光で観測することにより、複雑に絡み合う酸素自由度とキャリア量の自由度を分離した電子状態評価を実現し、酸化物高温超伝導体の本質的な電子相図を解明する。