走査トンネル顕微鏡による高温超伝導体の電子対の対称性と電子対破壊の直接観察

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07640458
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 小田 研 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (70204211)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 桃野 直樹 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (00261280)
• Keywords: 電子対の対称性 / 銅酸物高温超伝導体 / STM / STS / d波対称性

Research Abstract

銅酸化物高温超伝導体における超伝導電子対の対称性は、対形成の機構に関する直接的な知見を与えるものと注目されており、現在、多くの測定手段により精力的に調べられている。
申請者らは、走査型トンネル顕微鏡(STM)を用いて、電子対の形成に本質的な働きをしているCu-O面のSTM原子像をビスマス系銅酸化物において観察することに成功した。このSTM原子像は超伝導に関与する伝導電子がO2p_σとCu3d_x^2_<-y>^2軌道に主に存在することを示しており、超伝導の発現機構を考える上で重要となるCu-O面の基本的に電子状態が明らかにされた。また、Cu-O面のSTM原子像を観察する過程で行われたトンネル分光(STS)では、d波の対称性を支持するトンネルスペクトルが得られた。さらに、ビスマス系銅酸化物における電子構造の異方性を考慮してトンネルスペクトルを解析した結果、d_x^2_<-y>^2の対称性と合致することが明らかにされた。
以上のように、本年度は電子対の対称性をSTM/STSを用いて精力的に調べてきた。次年度は、電子対の破壊効果も合わせて調べ、電子対形成機構に関する知見を得る。

Research Products

• [Publications] 小田研: "高温超伝導体における最近のSTM・STSの進展" 固体物理. 30. 651-658 (1995)
• [Publications] M.Oda: "STM images ofasupercenclucting Ou-O plane and the conesponcling twmeling spectrum in Bi_2Sr_2 Ca Cu_2O_<8+δ>" Phys.Rev.B. 53. 2253-2256 (1996)
• [Publications] M.Ido: "STM/STS and Electronic Specitic Hert of Higy-Tc Cuprates symmetry of the Order Parameter" Physica C.(in press). (1996)
• [Publications] M.Oda: "STM and STS study on superconducting gop symmetry in Bi_2Cr_2 Ca Cu_2O_<8+δ>" Physica C. (in press). (1996)