低い低温正方晶相への転移温度をもつLa214-1/8系におけるTc抑制機構の研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08227206
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 世良 正文 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (40196978)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小林 典男 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (40111306) ; 廣井 政彦 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (80212174)
• Keywords: 酸化物高温伝導体 / 構造相転移

Research Abstract

La_<2-x-y>R_yM_xCuO_4(R=稀土類元素、M=Sr, Ba)におけるx=1/8近傍でのT_c抑制についてはLTT構造とx=1/8のキャリアーとがどのように絡み合っているかはまだ結論が出ていないと思われる。そこでまず、この系におけるLTT構造出現の機構を明らかにするという観点から、La_<2-x-y>R_yM_xCuO_4系、特にR=Ndについての熱伝導度、熱起電力、帯磁率を詳しく調べた。LTT構造が出現し始める臨界置換元素濃度x, yを詳細に調べ、x=1/8でLTT構造が最も起こりやすいことを見出した。さらに、La-Sr系でR=Ndの場合x=y=1/8でLTT転移が起こり始めることを見出し、これは、偶然ではなく、NdとSrとがペアで置換されているのではないかという提案をした。このような選択的置換が起こっているという立場でM=SrとBaとの違いやT_<d2>の圧力効果、TT_<d2>での比熱の非対称性などが自然に説明されると考えている。
秋光、本河との共同研究でCuGe_<1-x>Si_xO_3の磁場中(15Tまで)比熱を測定し次のような結果を得た。x=0.02ではT_Nは4.8Kで15Tまでほとんど磁場変化しない。x=0.01ではH=0でのブロードな比熱のピークが磁場により急速に抑制され、7Tではほとんど見えなくなる。ただしT_Nは依然として〜2.5Kのままである。しかし8TになるとT_N〜3Kにキンクが現れ、T_Nは磁場とともに上昇し、キンクはよりクリア-になり、T_Nは高磁場で〜5Kに収束するように見える。この〜5Kという温度はH=0でxを増やした時に現れるTNと同じ温度であり、スピンギャップが磁場によりつぶれた結果AFが現れたとすれば理解できる。しかしx=0.01,H=14Tの比熱のピークの形状はT_Nが4.3Kとx=0.02のT_N=4.7Kに近いにもかかわらず同じ磁場でのx=0.02の比熱の形状とは全く異なっている。

Research Products

• [Publications] M. Maki: "Suppression of the spercouducting transition penpaeter Tc around x〜0.115 in La_<2-x-y>R_yM_xCuO_4" Phys. Rev. B. 53. 11324-11327 (1996)
• [Publications] M. Sera: "Thermal conductivity of La_<2-x-y>R_yM_xCuO_4" J. Phys. Soc, Jpn.66. (1997)
• [Publications] M. Hiroi: "Unusual antifenongwitic state in Si-doped CuGeo_<35> single erys tals studied by specitic-heat measuruments in magnetic fields" Phys. Rew. B. 55. (1997)