2006 Fiscal Year Annual Research Report

トンネル走査顕微鏡によるビスマス系高温超伝導体の新規電荷秩序の研究

Research Project

Project/Area Number	18340095
Research Institution	Hokkaido University
Principal Investigator	伊土政幸北海道大学, 大学院理学研究院, 教授 (90111145)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	桃野直樹北海道大学, 大学院理学研究院, 助手 (00261280)
Keywords	高温超電導 / Bi2212 / 走査トンネル顕微鏡 / トンネル分光 / 電荷秩序
Research Abstract	今年度は、ビスマス系高温超伝導体(Bi2212)の超伝導相で見つかった非分散性の電荷秩序の性質を極低温型STM/STS装置を用いて詳しく調べ、電荷秩序の性質と超伝導ギャップとの関連性を検討した。その結果、1)非分散性の電荷秩序は本来動的であり、有効なピン止めポテンシャルがある領域で静的となってSTM実験で観測できるようになること、2)非分散性の動的電荷秩序の発達の程度は擬ギャップが形成されるフェルミ面の大きさに依存すること、3)STM実験と同時に測定したSTSスペクトルの結果から、動的電荷秩序のピン止めと超伝導ギャップの空間的不均一性とが強く相関していることを明らかにした。また、擬ギャップ状態(T>Tc)における非分散性の電荷秩序の測定を行った結果、その性質は擬ギャップの空間的不均一性との関係も含めて超伝導相における非分散性の電荷秩序とほぼ同じものであることを見出した。今後、超伝導相と擬ギャップ相における非分散性の電荷秩序を詳細に調べ、この電荷秩序が高温超伝導の発現とどう関係しているかを明らかにする予定である。さらに、非分散性の電荷秩序に対する不純物効果(Zn不純物)について予備的な実験を行った結果、非分散性の電荷秩序の周期がZn不純物によって影響を受けることが明らかになってきた。不純物の非分散性の電荷秩序に与える影響は、電荷秩序の起源を考える上で大変興味深いものであり、次年度以降の研究において不純物効果の詳細を明らかにしたい。