2013 Fiscal Year Annual Research Report
ビスマス系高温超伝導体における光誘起超伝導相転移ダイナミクスの研究
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24340063
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
戸田 泰則 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00313106)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小田 研 北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70204211)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 光誘起超伝導相転移 / ポンププローブ分光 / 高温超伝導体 / 擬ギャップ |
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| Research Abstract |
本研究ではビスマス系高温超伝導体(Bi2212)の光誘起超伝導相転移ダイナミクスから擬ギャップ(PG)準粒子と超伝導(SC)準粒子の関係性を明らかにすることを目的としている。提案した研究計画にもとづき、前年度までに
(A)選択的ポンププローブ分光による準粒子ダイナミクスの系統的調査、
(B)SC飽和励起を用いた光誘起相転移ダイナミクス(PISC)観測
(C)光誘起相転移の時空間ダイナミクス検出
の項目を遂行した。項目Aではホール濃度の異なる3つの試料に対して選択的ポンププローブ分光を行い、その解析にもとづいたPISC観測（項目B）を実現した。その結果、従来確立したPISCモデル解析の妥当性の確認に加え、新たに超伝導相転移温度以上で発現するペアリングダイナミクス（超伝導ゆらぎ）の存在を明らかにした。このダイナミクスはアンダードープ(UD)試料で顕著であり、今後PGとの相関や試料のドープ濃度依存性について解析を進める。さらに今年度の重要な成果として、偏光を組み合わせたPISC観測（項目C）から、対称性破れにもとづくSCとPGの異方的ダイナミクス検出を実現し、その結果をラマン対称性と関連づけることに成功した。PISCの引き起こす対称性破れは、PGの発現する温度以下で生じ、その温度特性とラマン対称性から電荷秩序やストライプ構造と関連付けることができる。また準粒子ダイナミクスを対称性破れと関連づけられたことは、SCとPG準粒子の相関ダイナミクスを明らかにする研究目標に対して大きく前進したと考える。
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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
光誘起相転移ダイナミクスから、対称性破れにもとづく超伝導と擬ギャップ準粒子の異方的ダイナミクス検出を実現し、その結果をラマン対称性と関連づけることに成功した。観測結果は、擬ギャップ形成温度以下の対称性変化を明示しており、電荷秩序やストライプ構造と関連付けることができる。このように準粒子ダイナミクスを対称性破れと関連づけられたことは、SCとPG準粒子の相関ダイナミクスを明らかにする研究目標に対して大きく前進したと考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
対称性破れに起因する光誘起相転移ダイナミクスの理解を踏まえて、本年度は各準粒子に起因する異方的対称性破れ成分の相関ダイナミクス観測、さらに制御パルスを組み合わせた光誘起相転移制御の実現を目指す。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
研究遂行上必要となった物品の納期が年度をまたぐため、次年度使用額として計上した。
すでに発注を済ませて次年度早々に納入予定であり、研究計画に支障はない。
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[Journal Article] Strain-Induced Enhancement of the Electron Energy Relaxation in Strongly Correlated Superconductors2014
Author(s)
C. Gadermaier, V.V. Kabanov, A.S. Alexandrov, L. Stojchevska, T. Mertelj, C. Manzoni, G. Cerullo, N.D. Zhigadlo, J. Karpinski, Y.Q. Cai, X. Yao, Y. Toda, M. Oda, S. Sugai, and D. Mihailovic
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Journal Title
Phys. Rev. X
Volume: 4
Pages: 011056
DOI
Peer Reviewed
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