2017 Fiscal Year Annual Research Report
Various ordered states of high temperature superconductors studied by high resolution laser-based angle-resolved photoelectron spectroscopy
Project/Area Number |
16H06013
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
近藤 猛 東京大学, 物性研究所, 准教授 (40613310)
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Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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Keywords | 光電子分光 / 高温超伝導体 / レーザー |
Outline of Annual Research Achievements |
高温超伝導の発現機構解明は、その発見から約30年が経った今でも物性物理学の最も挑戦的な課題の一つである。近年、銅酸化物の擬ギャップ相において電荷秩序がX線散乱実験により示され、走査型トンネル顕微鏡実験からも対応する電子状態が確認された。鉄系物質の擬ギャップに関しては、ネマティックな電子状態との関係が活発に議論されている。高温超伝導体における電子対の形成と、多様な秩序状態との相互関係は、現在最もホットなトピックの一つである。本研究では、超高分解能を実現するレーザー励起角度分解光電子分光を駆使した精密観察から、銅酸化物及び鉄系物質が示す高温超伝導の発現機構を研究した。また多層系高温超伝導体の研究へも発展させ議論した。銅酸化物高温超伝導体の電子物性を解明する上での鍵を握る擬ギャップとそれに伴うフェルミアークの起源を見いだす大きな進展を得ている。また我々は、バンド構造の自動マッピングはもちろんのこと、これまでARPESでは困難とされた温度スキャンをも全自動で測定可能なシステムを構築し、ヒートスイッチでクライオスタットと孤立させた試料ホルダーを局所加熱で温度制御することで、マニピュレータの熱膨張による試料位置の温度変化を防ぎ、試料表面へのレーザー照射位置を温度によらず固定しながら精密に温度スキャンすることを可能にした。精密温度スキャンで解明した銅酸化物の特徴は驚くべきもので、一粒子スペクトルのEFでの強度が、Tc以下の低温から昇温と共に増加し、ギャップが閉じる更なる高温(Tpair>Tc)までfillingし続けることが分かった。この振る舞いはBCS理論では想定されない電子対破壊散乱(pair-breaking rate)の温度発達として解釈でき、Tcが電子対ギャップの形成温度(Tpair)より低温へと抑制される銅酸化物の特性だと言える。
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Research Progress Status |
平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] A weak topological insulator state in quasi-one-dimensional bismuth iodide2019
Author(s)
R. Noguchi, T. Takahashi, K. Kuroda, M. Ochi, T. Shirasawa, M. Sakano, C. Bareille, M. Nakayama, M. D. Watson, K. Yaji, A. Harasawa, H. Iwasawa, P. Dudin, T. K. Kim, M. Hoesch, V. Kandyba, A. Giampietri, A. Barinov, S. Shin, R. Arita, T. Sasagawa, T. Kondo
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Journal Title
Nature
Volume: 588
Pages: 518-522
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Multiple topological states in iron-based superconductors2019
Author(s)
P. Zhang, Z. Wang, X. Wu, K. Yaji, Y. Ishida, Y. Kohama, G. Dai, Y. Sun, C. Bareille, K. Kuroda, T. Kondo, K.Okazaki, K. Kindo, X.Wang, C. Jin, J. Hu, R. Thomale, K. Sumida, S. Wu, K.Miyamoto, T. Okuda, H. Ding, G. D. Gu, T.Tamegai, T. Kawakami, M. Sato, S. Shin
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Journal Title
Nature physics
Volume: 15
Pages: 41-47
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Orbital-selective metal-insulator transition lifting the t2g band hybridization in the Hund metal Sr3(Ru1-xMnx )2O72018
Author(s)
M Nakayama, Takeshi Kondo, K Kuroda, C Bareille, M D Watson, S Kunisada, R Noguchi, T K Kim, M Hoesch, Y Yoshida, and S Shin
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Journal Title
PHYSICAL REVIEW B
Volume: 98
Pages: 161102 (1-5)
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Observation of topological superconductivity on the surface of an iron-based superconductor2018
Author(s)
Peng Zhang, Koichiro Yaji, Takahiro Hashimoto, Yuichi Ota, Takeshi Kondo, Kozo Okazaki, Zhijun Wang, Jinsheng Wen, G D Gu, Hong Ding, and Shik Shin
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Journal Title
Science
Volume: 360
Pages: 182-186
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] 層状反強磁性体EuSn2As2における磁気に結合した二次元電子状態の観測2019
Author(s)
櫻木俊輔, 坂上良介, 黒田健太, C. Bareille, 東伸彦, 岩竹翼, 佐々木秀, 土居抄太郎, 辻本直人, 明石遼介, 國定聡, 野口亮, 黒川輝風, T. K. Kim, C. Cacho, 辛埴, 神原陽一, 近藤猛
Organizer
日本物理学会「第74回年次大会(2019年)」(九州大)
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[Presentation] 高分解能ARPESで調べる様々なトポロジカル相を示す擬一次元ビスマスハライドの電子構造2019
Author(s)
野口亮, 高橋敬成, 黒田健太, C. Bareille, 櫻木俊輔, 國定聡, 黒川輝風, T. Kim, C. Cacho, 辛埴, 笹川崇男, 近藤猛
Organizer
日本物理学会「第74回年次大会(2019年)」(九州大)
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[Presentation] 角度分解光電子分光で解明する銅酸化物高温超伝導体のモット絶縁相近傍の超伝導状態2019
Author(s)
國定聡, 磯野隼佑, 小濱芳允, 酒井志朗, C. Bareille, 足立伸太郎, 櫻木俊輔, 野口亮, 黒川輝風, 関根遼太郎A, 黒田健太, T. Kim, C. Cacho, 遠山貴巳, 辛埴, 常盤和靖, 近藤猛
Organizer
日本物理学会「第74回年次大会(2019年)」(九州大)
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[Presentation] CeSbにおける悪魔の階段的な反強磁性構造転移に伴うバンド構造の変調2019
Author(s)
黒田健太, Nafise Rezaei, 鈴木博之, 芳賀芳範, 新井陽介, 国定聡, 櫻木俊輔, Mojtaba Alaei, Cedric Bareille, 野口亮, 明比俊太朗, 北澤英明, 岡崎浩三, 木下雄斗, 徳永将史, 辛埴, 有田亮太郎, 近藤猛
Organizer
日本物理学会「第74回年次大会(2019年)」(九州大)
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[Presentation] レーザー角度分解光電子分光で観測するCeSbの電子格子結合2019
Author(s)
新井陽介, 黒田健太, 岩佐和晃, N. Rezaei, 鈴木博之, 芳賀芳範, 国定聡, 櫻木俊輔, 明比俊太朗, M. Alaei, 北澤英明, 辛埴, 有田亮太郎, 近藤猛
Organizer
日本物理学会「第74回年次大会(2019年)」(九州大)
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[Presentation] 高分解能 ARPES で調べる悪魔の階段を示す反強磁性体 CeSb2018
Author(s)
黒田健太, Nafise Rezaei, 鈴木博之, 芳賀芳範, 国定聡, Mojtaba Alaei, Cedric Bareille, 野口亮, 中山充大, 坂野昌人, 明比俊太郎, 大田由一, 橋本嵩広, 都築章宏, 岡崎浩三, 有田将司, 出田真一郎, 田中清尚, 徳永将史, 北澤英明, 辛埴, 有田亮太郎, 近藤猛
Organizer
日本物理学会「秋季大会」(同志社大)
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[Presentation] 高次高調波を用いた時間・スピン・角度分解光電子分光の装置開発2018
Author(s)
黒田健太, 原沢あゆみ, Zhigang Zhao, 矢治光一郎, 藤澤正美, 櫻木俊輔, 野口亮, 近藤猛, 小森文夫, 小林洋平, 辛埴
Organizer
日本物理学会「秋季大会」(同志社大)
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[Presentation] レーザーARPESとdHvA効果で解明する五層型銅酸化物高温超伝導体の超伝導と反強磁性の関係2018
Author(s)
國定聡, 小濱芳允, 磯野隼佑, 酒井志朗, 足立伸太郎, Cedric Bareille, 関根遼太郎, 黒田健太, 常盤和靖, 辛埴, 近藤猛
Organizer
日本物理学会「秋季大会」(同志社大)
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[Presentation] 擬一次元物質β-Bi4I4における弱いトポロジカル絶縁体相の発見とそのトポロジカル相制御2018
Author(s)
野口亮, 高橋敬成, 黒田健太, 越智正之, 白澤徹郎, C. Bareille, 坂野昌人, 中山充大, 矢治光一郎, 原沢あゆみ, 岩澤英明, P. Dudin, T. Kim, M. Hoesch, 辛埴, 有田亮太郎, 笹川崇男, 近藤猛
Organizer
日本物理学会「秋季大会」(同志社大)
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