2014 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 | 光物性 / 光誘起相転移 / ポンププローブ分光 / 高温超伝導体 / 擬ギャップ / 銅酸化物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究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、前年度は①偏光を組み合わせた光誘起相転移ダイナミクス観測から擬ギャップ転移温度以下で有為な異方性成分の存在、②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を見出した。擬ギャップ領域では、STM/STSを用いた電荷秩序やドメイン構造の存在が明らかにされており、①との関連性が示唆される。以上の知見をもとに、今年度は擬ギャップの起源を明らかにするため以下の2点について研究を進めた。
（１）ペアリングダイナミクスと位相コヒーレンスの関係性
（２）秩序形成ダイナミクスにおける相関スケール
高強度光パルス励起を用いると、瞬時的な相蒸発に伴う秩序形成ダイナミクスが観測されるが、（１）ではペアリングダイナミクスを反映した超伝導準粒子の選択的な相蒸発が確認され、転移温度前後のクーパー対形成時間を正確に見積もることが可能となった。測定結果から振幅と位相コヒーレンスが独立した異なる時間スケールを有していることが示された。さらに（２）では瞬時的な相抑制を通してコヒーレントな擬ギャップ形成ダイナミクスの観測に成功し、系統的な測定結果からBi2212試料において臨界緩和が存在しないこと、すなわち擬ギャップは集団的電子秩序を起源とするのではなくモットギャップ的な局在状態であることが示された。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(10 results)
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[Presentation] Time-resolved polarimetry for quasi-particle dynamics in Bi22122014
Author(s)
Y. Toda, K. Watanabe, S. Tsuchiya, T. Kurosawa, M. Oda, T. Mertelj, I. Madan, V. V. Kabanov, D. Mihailovic
Organizer
10th International Conference on New Theories, Discoveries, and Applications of Superconductors and Related Materials, New3SC-10
Place of Presentation
Chongqing, China
Year and Date
2014-10-26 – 2014-10-29
Invited
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[Presentation] Polarized femtosecond spectroscopy for quasiparticle dynamics associated with symmetry breaking in Bi2Sr2CaCu2O8+d2014
Author(s)
Y. Toda, K. Watanabe, S. Tsuchiya, T. Kurosawa, M. Oda, T. Mertelj, I. Madan, V. V. Kabanov, D. Mihailovic
Organizer
5th International Conference on Photo Induced Phase Transitions and Cooperative Phenomena (PIPT5)
Place of Presentation
Hotel Golf, Bled, Slovenia
Year and Date
2014-06-08 – 2014-06-13
Invited
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