2022 Fiscal Year Annual Research Report
共鳴非弾性軟X線散乱による銅酸化物高温超伝導体の電荷ゆらぎ超伝導機構の研究
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19K03741
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
藤森 淳 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 名誉教授 (10209108)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
溝川 貴司 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90251397)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 高温超伝導 / 非弾性X線散乱 / 角度分解光電子分光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
二次元伝導系に特徴的な電荷集団励起である”音響プラズモン”を、ホールドープ型銅酸化物高温超伝導体において初めて観測した。音響プラズモンの観測はこれまで電子ドープ系に限られていたが、ホールドープ系で伝導を担う酸素pホールを効率よく励起するために酸素K吸収端で軟X線非弾性散乱（RIXS）測定をLa2-xSrxCuO4（LSCO）に対して行うことによって音響プラズモンの観測に成功した。電子ドープ型銅酸化物高温超伝導体Pr1.3xLa0.7CexCuO4（PLCCO）についても、広く行われてきた銅L吸収端ではなく酸素K吸収端のRIXSで弱い音響プラズモンを観測し、電子ドープ型超伝導体のCu 3d軌道からなる伝導電子に酸素p軌道が混成していることを示した。
前年度に行ったBi2Sr2CaCu2O8+d（Bi2212）の酸素K吸収端および銅L吸収端RIXS測定において、超伝導研究点移転上下でのスペクトルの巨大な変化を見出した。この巨大変化を、電荷揺らぎ高温超伝導機構（エキシトン機構）を簡略化した理論モデルである“二成分フェルミオン・モデル”で説明できることを具体的に示した。
上記の二成分フェルミオン・モデルを含む銅酸化物高温超伝導体の理論モデルの多くは、より現実的で複雑なCu 3d軌道と酸素ｐ軌道を含む”３バンド・ハバード・モデル”ではなく、簡単化された１バンドのハバード・モデルを用いている。１バンド・モデルの正当性と両モデルの関係を理解するために、両モデル間でパラメータを変換する簡易な方法を物理的考察に基づいて導出した。
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Research Products
(26 results)
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[Presentation] Nodal metallic behavior of underdoped triple-layer cuprate Bi22232023
Author(s)
S. Ideta, T. Yoshida, K. Tanaka, W. O. Wang, B. Moritz, T. P. Devereaux, T. K. Lee, C. Y. Mou, S. Adachi, N. Sakaki, S. Yamaguchi, T. Watanabe, T. Noji, S. Uchida, S. Ishida, and A. Fujimori
Organizer
15th International Conference on Electronic Spectroscopy and Structure
Int'l Joint Research
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[Presentation] Doping dependence of the energy gap in the triple-layer cuprate Bi22232022
Author(s)
S. Ideta, K. Tanaka, T. Yoshida, S. Adachi, S. Yamaguchi, N. Sasaki, T. Watanabe, T. Noji, S. Ishida, S. Uchida, and A. Fujimori
Organizer
International Workshop on Correlation and Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
Int'l Joint Research
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[Presentation] Acoustic plasmons in electron- and holedoped cuprates studied by resonant inelastic xray scattering at the oxygen K edge2022
Author(s)
N. Moritsuna, A. Matsumoto, J. Okamoto, A. Singh, H. Y. Huang, J.-H. Li, A. Takahashi, T. Konno, H. Sato, Y. Koike, T. Adachi, T. Mizokawa, C. T. Chen, D. J. Huang, and A. Fujimori
Organizer
29-th International Conference on Low Temperature Physics
Int'l Joint Research
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