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2006 Fiscal Year Annual Research Report

分子線エピタキシャル薄膜を用いた高温超伝導の正孔・電子対称性の厳密検証

Research Project

Project/Area Number 18340098
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

内藤 方夫  東京農工大学, 大学院共生科学技術研究院, 教授 (40155643)

Keywords酸化物高温超伝導体 / 電子相図 / 電子・正孔対称性 / モット・ハバード絶縁体 / 分子線エピタキシー
Research Abstract

これまで、高温超伝導は母物質絶縁体に正孔または電子のいずれかをドープすることにより発現すると考えられてきた。電子・正孔ドーピングいずれによってもT_c〜30-40Kの超伝導が発現することから、高温超伝導に対する「正孔・電子対称性」が主張されている。「正孔・電子対称性」は、現在広く受け入れられている「高温超伝導体をドープしたモット・ハバード絶縁体」とみなす描像を強く支持する現象と考えられている。
本来、「正孔・電子対称性」の厳密な検証には、同一結晶構造への正孔及び電子ドーピングが比べられるべきであるが、バルク合成ではそのような試みができない。バルク合成では、正孔ドーピングは六配位及び五配位銅酸化物でのみ、電子ドーピングは四配位銅酸化物でのみ可能である。一方、我々は、分子線エピタキシー(MBE)法を用いた低温合成においては、六配位銅酸化物への電子ドーピングや平面四配位銅酸化物への正孔ドーピングなどがある程度自由に行えること見出している。本研究は、同一結晶構造への正孔及び電子ドーピングを行い、四配位、五配位、六配位銅酸化物のすべてに対して、高温超伝導の「正孔・電子対称性」の成否を厳密に検証することを目的とする。平成18年度は六配位銅酸化物に着目して研究を進め、バルク合成では不可能なK_2NiF_4構造(略称T構造)のLa_2CuO_4への電子ドープ(Ce^<4+>ドープ)を実現した。T-La_2CuO_4は電子ドーピングによって導電化傾向を示さず、逆に絶縁化することを見出した。従来、T-La_2CuO_4はモット・ハバード絶縁体と信じられてきたから、正孔ドーピング、電子ドーピングを問わず、Cuの価数が+2からずれると導電化するはずであるが、実験結果は、この予想に反し、正孔ドープで導電化・超伝導化、電子ドープで絶縁化と正孔・電子対称性が破れていること示す。

  • Research Products

    (6 results)

All 2007 2006

All Journal Article (6 results)

  • [Journal Article] Local structure of superconducting (La, Sr)_2CuO_4 under strain : Microscopic mechanism of strain-induced Tc variation2007

    • Author(s)
      H.Oyanagi, et al.
    • Journal Title

      Physical Review B 75

      Pages: 024511

  • [Journal Article] Doping of Ce in T-La_2CuO_4 : Rigorous test for electron-hole symmetry for high-Tc sueprconductivity2006

    • Author(s)
      A Tsukada, et al.
    • Journal Title

      Physical Review B 74

      Pages: 174515

  • [Journal Article] Charge transfer gap for T'-RE_2CuO_4 and T-La_2CuO_4 as estimated from Madelung potential calculations2006

    • Author(s)
      A Tsukada, et al.
    • Journal Title

      Physica C 445

      Pages: 94-96

  • [Journal Article] Local structure of (La, Sr)_2CuO_4 uniaxial strain studied by polarized X-ray absorption spectroscopy2006

    • Author(s)
      H.Oyanagi, et al.
    • Journal Title

      Journal of Physics and Chemistry of Solids 67

      Pages: 2154-2158

  • [Journal Article] Three-dimensional superconductivity and vortex glass transition in La_<1.87>Y_<0.13>CuO_42006

    • Author(s)
      H.S.Lee, et al.
    • Journal Title

      Physica B 378-380

      Pages: 447-448

  • [Journal Article] Fluorescence X-ray absorption spectroscopy using a Ge pixel array detector : application to high-temperature superconducting thin-film single cryatals2006

    • Author(s)
      H.Oyanagi, et al.
    • Journal Title

      Journal of Synchrotron Radiation 13

      Pages: 314-320

URL: 

Published: 2008-05-08   Modified: 2016-04-21  

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