2005 Fiscal Year Annual Research Report
擬一次元伝導面を有するプラセオ系銅酸化物の新しい超伝導に関する基礎的研究
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17360310
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
山田 裕 新潟大学, 自然科学系, 教授 (10242835)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石川 文洋 新潟大学, 自然科学系, 助手 (50377181)
大野 義章 新潟大学, 自然科学系, 教授 (40221832)
松下 明行 物質・材料研究機構, 材料研究所, アソシエイトディレクター (30343859)
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| Keywords | 銅系酸化物超伝導 / ダブルチェーン / NQR / d-pモデル / 擬一次元超伝導 / 高圧酸素合成 |
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| Research Abstract |
我々は、極最近Pr_2Ba_4Cu_7O_<15-δ(Pr247)酸化物(において酸素還元処理を施すことにより超伝導が出現することを発見した。これは従来のCuO_2二次元面による超伝導とは異なり一次元CuOダブルチェーンによる超伝導であると考えられる。この超伝導の発見は銅系酸化物超伝導体における全く新しいタイプの超伝導の出現となるばかりでなく、その結晶構造から、一次元伝導機構による初めての超伝導物質であると考えられる。これを解明するためには、(1)良質な試料の合成、特に単結晶の育成(2)電気抵抗、ホール効果、低温比熱、NMRの異方性&圧力効果等の基礎的物性測定(3)d-pモデルを基礎にしたt-Jモデルを用いた理論的解析が必要となる。
本研究では上記の研究を系統的に行うことにより、この超伝導の機構を解明することを目的としている。本年度は以下のような成果が得られた。
1.Pr247酸化物の良質試料合成の確立と還元条件の確立を試みた。その結果真空中400℃における還元状態において最も超伝導性の良い試料がられることが明らかとなった。さらに還元条件を変化させその際の酸素量調べその超伝導遷移温度を調べたところベルカーブ的相関があることを明らかにした。
2.Pr247酸化物の電子輸送特性・磁気特性の評価を試みた。その結果、特にNQRの測定により超伝導を起こす試料で、CuO_2面のCuは285K以下で反強磁性にオーダーしており伝導に寄与しておらず、CuOダブルチェーンで超伝導が起こっていることが確認できた。またホール効果測定よりキャリアーは電子であることが示された。
3.単結晶合成に向けて純酸素圧10気圧中1100℃以上の温度を出せる電気炉の作成に成功した。これにより単結晶育成を試み始めている。
4.Y124のバンド計算をもとにダブルチェーンにおけるd-pモデルを基礎にした解析を行った。その結果今回のPr247の超伝導に関する実験結果を良く説明できることを示した。
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