2002 Fiscal Year Annual Research Report
走査トンネル分光による高温超伝導体の電子対コヒーレンスの起源に関する研究
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13440104
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
伊土 政幸 北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90111145)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
桃野 直樹 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助手 (00261280)
小田 研 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (70204211)
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| Keywords | 銅酸化物高温超伝導体 / 電子比熱 / 擬ギャップ / 超伝導凝集エネルギー / トンネル分光 |
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| Research Abstract |
銅酸化物高温超電導体のBi2212に対するARPES実験から、T_cより高温からk空間の(π,0)、(0,π)近傍のフェルミ面に超伝導状態ギャップとほぼ同じ大きさをもつ"小さな擬ギャップ"が成長し、T_c付近では(π/2,π/2)近傍にアーク状のフェルミ面が残ることが指摘されている。我々はBi2212のトンネル分光実験から小さな擬ギャップはT_cで超伝導状態のギャップにほぼ連続的に移行すること、また、ARPESの結果と同様に小さな擬ギャップは低ホール濃度ほど成長が顕著となる点を確認してきた。ところでT_c近傍でアーク状となるフェルミ面上のキャリアーは大きな面内易動度を持っているため、クーパー対の運動のコヒーレンスとの関連で興味が持たれている。そこで、本年度の研究ではクーパー対の性質と深く関わるT_cでの電子比熱異常と超伝導の凝集エネルギーについてLa214系を用いて詳しく調べた。La214系の電子比熱のγ値(=Ce_1/T)は平均場の特性温度T_<co>,付近で擬ギャップの形成に対応すると思われるブロードなピークを示し、その低温側ではフェルミ準位の状態密度の減少を反映して減少する。また、オプティマルからアンダードープ領域にかけてγ値のピークが成長すると共に超伝導の凝集エネルギーU(0)が大きく減少するが、このU(0)の大きな減少は、小さな擬ギャップの成長によってT_c近傍でアーク状となるフェルミ面の大きさとU(0)が関連するというモデルに立つと非常に良く説明できることが分かった。現在、La214系以外についても同様の実験を行っているところである。
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[Publications] R.M.Dipasupil: "Energy Gap Evolution in the Tunneling Spectra of Bi2Sr2CaCu2O8+δ"J. Phys. Soc. Jpn.. 71. 1535-1540 (2002)
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[Publications] N.Momono: "Superconducting Condensation Energy and Psueodgap Formation in La2-xSrxCuO4 : New Energy Scale for Superconductivity"J. Phys. Soc. Jpn.. 71. 2832-2835 (2002)
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[Publications] M.Oda: "Correlation between Superconducting Gap and Pseudogap in High-Tc Cuprates"NATO Science Series II. Mathematics, Physics and Chemistry. 67. 177-188 (2002)
