2014 Fiscal Year Research-status Report
量子ビームによる銅酸化物高温超伝導体のスピン格子相関の研究
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25390132
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
脇本 秀一 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 量子ビーム応用研究センター, 研究主幹 (40399415)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 高温超伝導 / 中性子散乱 / 多重自由度相関 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
過剰ドープした高温超伝導体La2-xSrxCO4 (x=0.30)について、前年度に欧州放射光施設ESRFのID08AXESで測定したCu-L3吸収端共鳴非弾性X線散乱データの解析を進め、物性を担うCuO2正方格子の辺方向の磁気分散関係は母物質反強磁性体La2CuO4のスピン波分散に良く一致するのに対し、CuO2正方格子の対角線方向には明瞭な分散関係をもたない励起が観測された。過剰ドープ領域ではスピンと電荷の励起が同様なエネルギー領域に重なっており、それらの相関が方向により異なるためであると推察される。
J-PARC物質生命科学実験施設に設置された中性子分光器「四季」を用いて、超伝導を示すLa2-xSrxCO4系の磁気揺らぎと格子振動が15meV付近で結合する可能性を示すデータが超伝導を示す低温で得られたのに対し、高温のデータや、超伝導を示さない母物質のLa2CuO4やLa2-xSrxNiO4ではこのような結合が見られないことから、磁気揺らぎと格子振動の15meV付近の結合が超伝導に関与することが示唆された。
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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
La2-xSrxCuO4におけるスピン格子相関の組成依存性および温度依存性を明らかにできたことから、おおむね順調に進展している。磁気励起の階層性については偏極中性子実験課題が採択され、27年度中に実施予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究から明らかとなった超伝導体La2-xSrxCuO4の磁気励起の階層性について、パルス中性子を用いた精密測定で検証するとともに、偏極中性子を用いて揺らぎの偏極性をしらべることで、2成分の分離が可能であるかを検証し、砂時計型磁気励起の起源を明らかにする。また低エネルギーでの磁気励起と格子振動の結合について、中性子・放射光実験によりその結合の詳細について明らかにする。
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| Causes of Carryover |
前年度に偏極中性子散乱の実験課題提案が採択されず、実験に必要な旅費、試料ホルダー作成費用、結晶作成に必要な消耗品費を使用しなかったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度に偏極中性子散乱の実験課題提案が米国オークリッジ研究所の研究用原子炉HFIRで採択されたため、その旅費、試料ホルダー作成、結晶作成に必要な消耗品費として使用する。
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Research Products
(4 results)
