2022 Fiscal Year Research-status Report
電子ドープ型銅酸化物高温超伝導体における擬ギャップ現象の核磁気共鳴法による解明
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21K03439
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
深澤 英人 千葉大学, 大学院理学研究院, 准教授 (90361443)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大濱 哲夫 千葉大学, 大学院理学研究院, 准教授 (80345008)
川股 隆行 東京電機大学, システム デザイン 工学部, 准教授 (00431601)
杉本 高大 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (70756072)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 擬ギャップ / 高温超伝導 / 核磁気共鳴 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
銅酸化物高温超伝導体はその発見以来、母物質である反強磁性モット絶縁体にキャリアを注入することにより超伝導が発現すると考えられてきた。しかし、近年Nd2CuO4構造いわゆるT’構造をもつ電子ドープ型高温超伝導体において、過剰酸素を取除くことにより、電子をドープしなくても超伝導が発現する可能性が示された。しかし、一方で実験的に示されてきたこのノンドープ超伝導は、実は酸素がCuO2面から取り除かれ電子ドープが起こっており、その超伝導は従来通りのドープされたモット絶縁体としての高温超伝導であるとも、最近の研究では指摘されている。また、これまでにT'型の銅酸化物高温超伝導体においても擬ギャップ現象が本質的に存在することが明らかになってきており、この擬ギャップの起源を探ることが本研究課題の重要な目標である。さらに、擬ギャップ現象と関連して強相関電子系における量子臨界現象と磁性について研究することも重要であり、本年度は周辺物質に関しても研究を行なった。
銅酸化物に関しては、T’-LE(S,C)COに注目し、系統的に63,65Cu核、139La核のNMR測定を行ない、超伝導対称性および反強磁性ゆらぎの有無・強さを明らかにした。特に理論的に示唆される電荷移動ギャップの大きさが物質に依存する観点からNMRで得られた相図と理論相図の対比を行ない、考察を深めた。
さらに、単体金属であるalpha-Mnの圧力誘起磁気秩序相におけるゼロ磁場NMRについて、この物質の量子臨界点（約4.5 GPa）を越える圧力を印加できる対向アンビルセルを用いて初めてMn-NMRの信号検出に成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
T'型の銅酸化物高温超伝導体については、物質合成の難しさもあり、若干停滞している部分があるが、測定体制は整っており、試料を受け取り次第順次測定解析を行なうことができる。本年度は、対向アンビルセルを用いて高圧領域での信号検出に成功した点は自身では充分評価できると考えている。分担研究者との議論も定期的に行なっており、おおむね研究は順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
銅酸化物高温超伝導体に関しては、T'-La1.8-xEu0.2CaxCuO4の還元処理の完了後、すぐにでも測定を開始できる。また、理論研究の論文の公表に合わせて、昨年度までの成果を公表すべく論文を完成させる。
重い電子系超伝導体Ce3PtIn11については希釈冷凍機温度において超伝導状態の研究を引き続き行なう
単体金属alpha-Mnに関しては、引き続き量子臨界点近傍までのゼロ磁場NMR測定を行なう。
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| Causes of Carryover |
今年度は近年高騰が続いている液体寒剤の価格がさらに上昇し、次年度以降も上昇することが予測されている。高圧環境を得ることができる対向アンビルセルの導入を導入し、信号検出することに重きを置いたため、次年度以降に液体寒剤を適正な量利用し研究を推進することを計画している。
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] 63, 65Cu, 139La-NMR study of Electron-doped High Temperature Cuprate Superconductor T'-La1.8Eu0.2CuO4-y Fy2022
Author(s)
H. Fukazawa, Y. Lee, M. Watai, K. Tamura, T. Ohama, Y. Kohori, T. Sunohara, K. Shiosaka, R. Nagaoka, T. Kawamata and Y. Koike
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Journal Title
J. Phys.: Conf. Ser.
Volume: 2164
Pages: 012003-1-4
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] ホールドープ型銅酸化物高温超伝導体T' - La1.8-xEu0.2SrxCuO4 (x = 0.025, 0.050, 0.100)の 63Cu,139La - NMR2022
Author(s)
田村昂磨, Lee Yongsun, 長谷川佳紀, 深澤英人, 大濱哲夫, 小堀洋, 足立匡, 川股隆行, 春原稔樹, 塩坂浩太, 長岡凌生, 小池洋二
Organizer
日本物理学会2022年秋季大会
