2010 Fiscal Year Annual Research Report
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19204038
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
田島 節子 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70188241)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮坂 茂樹 大阪大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (70345106)
増井 孝彦 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (10403099)
田中 清尚 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (60511003)
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| Keywords | 銅酸化物 / 高温超伝導 / 赤外分光 / テラヘルツ時間領域分光 |
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| Research Abstract |
銅酸化物超伝導体のキャリア過剰ドープ領域の電子状態について調べるため、Ca置換したYBa_2Cu_3O_y,単結晶の最適ドープから過剰ドープにかけて、複数の組成の無双晶試料について、面内偏光反射スペクトルを測定した。その結果、Ca置換による乱れのための超伝導対破壊効果に加え、キャリアが過剰にドープされたことによって大量の"不対電子"が生まれることがわかった。このことは、銅酸化物超伝導体の過剰ドープ領域が電子的不均一状態にあることを示唆しており、本物質が複数の秩序状態の競合の上にあることの一つの証左と考えられる。
テラヘルツ時間領域分光システムについては、光学系や試料室周辺の改良を行い、2mm以下の小さな試料について精度よく分光測定できるようにした。ストライプ秩序状態によりc軸方向の超伝導結合がどのように変化するかを調べるため、典型的なストライプ物質である(La,Eu,Sr)_2CuO_4のc軸偏光スペクトルを測定した。その結果、これまで観測できなかった低周波数領域を含め、Eu濃度の増加とともにジョセフソンプラズマ周波数が低下していく様子が観測できた。その一方で、超伝導凝縮しない"不対電子"が増加していくことが確認された。さらに、6cm^<-1>以下の低エネルギー領域に鋭いDrude的な成分が見られること、プラズマエッジ近傍にも吸収構造があることが確認された。これらは、ストライプ秩序状態での複雑な電子構造を反映したものであり、その起源については、理論モデルを含め、今後更なる検討が必要である。
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