高温超伝導体の格子不安定性に関する研究

• 研究課題/領域番号: 08044090
• 研究種目: 国際学術研究
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 共同研究
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 藤田 敏三 広島大学, 理学部, 教授 (20004369)
• 研究分担者: MARHUS Brade フランス国立サクレ原子核研究所, リオンーブリリアン施設, 研究員 ; A.HAMID Moud フランス国立サクレ原子核研究所, リオンーブリリアン施設, 主任研究員 ; 中村 文彦 広島大学, 理学部, 助手 (40231477) ; 前野 悦輝 京都大学, 大学院理学研究科, 助教授 (80181600) ; 鈴木 孝至 広島大学, 理学部, 助教授 (00192617) ; MOUDDEN A.Hamid Laboratoire Leon Brillouin, CEA-CNRS,Chief Researcher ; BRADDEN Markus Laboratoire Leon Brillouin, CEA-CNRS,Researcher ; BRADEN Marlc フランス国立サクレ原子核研究所, リオンーブリリアン施設, 研究員 ; MOUDDEN A.Ha フランス国立サクレ原子核研究所, リオンーブリリアン施設, 主任研究員
• 研究期間 (年度): 1996
• 研究課題ステータス: 完了 (1996年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 5,200千円); 1996年度: 5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
• キーワード: 高温超伝導体 / 単結晶 / 格子不安定性 / 中性子散乱 / ドハース・ファンアルフェン効果 / フェルミ面 / ドハース・ファン・アルフェン効果

研究概要

プロジェクトの主な狙いは、La_<2-x>Sr_xCuO_4(LSCO)とSr_2RuO_4(SRO)における格子不安定性と超伝導との関連を調べること、また、SROの電子状態を主にドハース・ファン・アルフェン(dHvA)効果の実験で調べること…等を仏・英のグループと共同研究することである。その概要は次の通り。
1.広島と京都で、LSCO、Ndを添加したLSCO(LNSCO)、SROの単結晶を育成し、超音波測定・比熱測定・熱膨張測定・輸送係数測定は主に広島で実施した。
2.仏側で原子炉のマシンタイムを5回確保できたので、一部日本側のメンバーも立ち会って中性子散乱実験を行った。その結果、(1)LSCO(x=0.15)の酸素欠損による局所的な歪みの兆候は見られた。仏側が今後詳細な実験を引き続き行う。(2)LNSCOでストライプ構造らしいものが見られたが、格子欠陥の影響を吟味する必要があり、まだ真偽の判定は慎重を要する。(3)中性子によりSROの構造決定に成功し、共著論文を纏めた。またフォノンの分散関係を明らかにし、ある横波の帯域境界で軟化を見つけた。(4)新物質Ca_2RuO_4(CRO)についても中性子による構造解析を行った。
3.英国で測ったSRO単結晶によるdHvA実験から、フェルミ面を決定できた。得られた2次元電子構造を踏まえて共著論文をすでに4編を発表した。
4.これらの共同実験と並行して、日本で関連の実験(圧力下での電気抵抗測定、熱電能測定、比熱測定、超音波音速測定)などを行い、次の事項に関して成果を得ている。
(1)LSCOのc軸方向の電気伝導の非金属性をその機構。(2)La214系における1/8問題のフェルミ面の状態密度との関連。(3)SROの超伝導電子対の対称性(p波の可能性)。

研究成果

• [文献書誌] A.P.Mackenzie et al.: "Quantum Oscillations in the Layered Perovskite Superconductor Sr_2RuO_4" Phys.Rev.Lett.76. 3786-3789 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] F.Nakamura,et al.: "Pressure Dependence of Out-of-Plane conduction in La_<2-x>Sr_xCuO_4" Phys.Rev.B. 54. 10064-10064 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] S.Sakita et al.: "Elastic Softening in Single-Crystalline La_<2-x>Sr_xCuO_4 around x=1/8" Physica B. 219-220. 216-218 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] X.Z.Bao et al.: "Relation between Transport,Structural and Superconductive Properties in La_<2-x-y>Nd_yBa_xCuO_4" Physica C. 271. 256-264 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] F.Nakamura et al.: "Pressure Effects of Resistivity along the c axis in La_<2-x>Sr_xCuO_4" J.Low Temp.Phys.105. 915-920 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] N.Kikugawa et al.: "Nonmetallic Conduction along the c axis in La_<2-x>Sr_xCuO_<4-o>" Czech.J.Phys.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] X.Bao,et al.: "Changes in the Transport Properties and the Suppression of Superconductivity in La_<2-x-v>Nd_vBa_xCuO_4at x=1/8" Advances in Superconductivity. VIII. 235-238 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] K.Ito,et al.: "Low-Temperature Structural Transitions and Tc-suppression in La_<2-x-y>Ba_xNd_yCuO_4" Advances in Superconductivity. VIII. 239-240 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] A.P.Mackenzie,et al.: "The Hall Effect in the Two Dimensional Metal Sr_2RuO_4" to be published in Phys.Rev.B. (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] A.P.Mackenzie,et al.: "Comment on “Extended Van Hove Singularity in a Noncuprate Layyered Superconductor Sr_2RuO_4"" Phys.Rev.Lett.78. 2771-2772 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] M.Braden et al.: "Structural Analysis of Sr_2RuO_4" Physica C. 273. 248-254 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] N.E.Hussey. et al.: "The Normal State Magnetoresistance of Sr_2RuO_4" Phys.Rev.B.(in press).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] S.Sakita,et al.: "Electrical and Structural Instabilities of Single-crystalline La_<2-x-y>Nd_ySr_xCuO_4 near 1/8 Doping" Physica C. (in press). (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] X.Bao et al.: "The Negative Thermopower and the Suppression of Superconductivity in Nd-doped La_<2-x>Ba_xCuO_4 with x around 1/8" Physica C. (in press). (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] A.P.Mackenzie, S.R.Julian, A.J.Diver, G.J.McMullan, M.P.Ray, G.G.Lonzarich, Y.Maeno, S.Nishizaki and T.Fujita: "Quantum Oscillations in the Layred Perovskite Superconductor Sr_2RuO_4" Phys.Rev.Lett.76. 3786-3789 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] F.Nakamura, M.Kodama, S.Sakita, Y.Maeno, T.Fujita, H.Takahashi and N.Mori: "Pressure Dependence of Out-of-Plane conduction in La_<2-x>Sr_xCuO_4" Phy.Rev.B. 54. 10061-10064 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] S.Sakita, T.Suzuki, F.Nakamura, M.Nohara, Y.Maeno, and T.Fujita: "Elastic Softening in Single-Crystalline La_<2-x>Sr_xCuO_4 around x=1/8" Physica B. 219 & 220. 216-218 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] X.Z.Bao, J.Nyhus, Y.Maeno, Y.Tanaka, S.Sakita and T.Fujita: "Relation between transport, Structural and Superconductive Properties in La_<2-x-y>Nd_yBa_xCuO_4" Physica C. 271. 256-264 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] F.Nakamura, M.Kodama, N.Kikugawa, S.Sakita, Y.Maeno and T.Fujita: "Pressure Effects of Resistivity along the c axis in La_<2-x>Sr_xCuO_4" J.Low Temp.Phys.105. 915-920 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] N.Kikugawa、F.Nakamura, M.Kodama, S.Sakita, and T.Fujita: "Nonmetallic Conduction along the c axis in La_<2-x>Sr_xCuO_4" Czech.J.Phys. 46. 1385-1386 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] X.Bao, Y.Maeno, Y.Tanaka, J.Nyhus and T.Fujita: "Changes in the Transport Properties and the Suppression of Superconductivity in La_<2-x-y>Nd_yBa_xCuO_4 at x=1/8" Advances in Superconductivity. VIII. 235-238 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.Ito, Y.Koyama, Y.Inoue, Y.Maeno and T.Fujita: "Low-Temperature Structural Transitions and T_c-suppression in La_<2-x-y>Ba_xNd_yCuO_4" Advances in Superconductivity. VIII. 239-240 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] A.P.Mackenzie, N.E.Hussey, A.J.Diver, S.R.Julian, Y.Maeno, S.Nishizaki and T.Fujita: "The Hall Effect in the Two Dimensional Metal Sr_2RuO_4" Phys.Rev.B. (to be published) in.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] A.P.Mackenzie, S.R.Julian, G.G.Lonzarich, Y.Maeno and T.Fujita: "Comment on "Extended Van Hove Singularity in a Noncuprate Layyered Superconductor Sr_2RuO_4" Phys.Rev.Lett.78. 2771 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] M.Braden, AA.H.Moudden, S.Nishizaki, Y.Maeno and T.Fujita: "Structural Analysis of Sr_2RuO_4" Physica C. 273. 248-254 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] N.E.Hussey, A.P.Mackenzie, J.R.Cooper, Y.Maeno, S.Nishizaki and T.Fujita: "The Normal state Magnetoresistance of Sr_2Ruo_4" Phys.Rev.B. (in press).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] S.Sakita, F.Nakamura, J.Takase, T.Suzuki and T.Fujita: "Electrical and Structural Instabilities of Single-crystalline La_<2-x-y>Nd_ySr_xCuO_4 near 1/8 Doping" Physica C. (in press). (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] X.Bao.T.Fujhita, Y.Maeno and J.Nyhus: "The Negative Thermopower and the Suppression of Superconductivity in Nddoped La_<2-x>Ba_xCuO_4 with x around 1/8" Physica C. (in press). (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] A.P.Mackenzie,S.R.Juilian,A.J.Diver,G.J.McMullan,M.P.Ray,G.G.Lonzarich,Y.Maeno,S.Nishizaki and T.Fujita: "Quantum oscilatiotions the Layered Perovskite Superconductor Sr_2RuO_4" Phys.Rev.Lett.76・20. 3786-3789 (1996)
• [文献書誌] F.Nakamura,M.Kodama,S.Sakita,Y.Maeno,T.Fujita,H.Takahashi and N.Mori: "Pressure Dependenceof Out-of-Plane conduciton in La_<x-2>Sr_xCuO_4" Phys.rev.B54・14. 10061-10064 (1996)
• [文献書誌] S.Sakita,T.Suzuki,F.Nakamura,M.Nohara,Y.Maeno,and T.Fujita: "Elastic Softening in Single-Crystalline La_<2-x>Sr_xCuO_4 around x=1/8" Physica B. 219&220. 216-218 (1996)
• [文献書誌] X.Z.Bao,J.Nyhus,Y.Maeno,Y.Tanaka,S.Sakita and T.Fujita: "Relation between Transport,Structural and Superconductive Properties in La_<2-x-y>Nd_<y->Ba_xCuO_4" Physica C. 271 3/4. 256-264 (1996)
• [文献書誌] F.Nakamura,M.Kodama,N.Kikugawa,S,Sakita,Y.Maeno and T.Fujita: "Pressure Effects of Resistivity along the caxis in La_<2-x>Sr_xCuO_4" J.Low Temp.Phys.105 3/4. 915-920 (1996)
• [文献書誌] N.Kikugawa,F.Nakamura,M.Kodama,M.Mimura,S.Sakita and T.Fujita: "Nonmetallic Conduction along the c axis in La_<2-x>Sr_xCuO_<4-δ>" Czech.J.Phys.46・3. 1385-1386 (1996)
• [文献書誌] X.Bao,Y.Maeno,Y.Tanaka,J.Nyhus and T.Fujita: "Changes in the Transport Properties nad the Suppression of Superconductivity in la_<2-x-y>Nd_yBa_xCuO_4 at x=1/8" Advances in Superconductivity. VIII. 235-238 (1996)
• [文献書誌] K.Ito,Y.Koyama,Y.Inoue,Y.Maeno and T.Fujita: "Low-Temperature Structural Transitions and Tc-suppression in La_<2-x-y>Ba_XNd_yCuO_4" Advances in Superconductivity. VIII. 239-240 (1996)
• [文献書誌] A.P.Mackenzie,N.E.Hussey,A.J.Diver,S.R.Julian,Y.Maeno,S.Nishizaki and T.Fujita: "The Hall Effect in the Two Dimensional Metal Sr_2RuO_4" to be published in Phys.Rev.B.
• [文献書誌] A.P.Mackenzie,S.R.Julian,G.C.Lonzarich,Y.Maeno and T.Fujita: "Comment on "Extended Van Hove Singularity in a Noncuprate Layyered Superconductor Sr_2RuO_4"" submitted to PRL. 78・11. 2271 (1997)
• [文献書誌] M.Braden,AA.H.Moudden,S.Nishizaki,Y.Maeno and T.Fujita: "Structural Analysis of Sr_2RuO_4" Physica C. 273 3/4. 248-254 (1997)
• [文献書誌] N.E.Hussey,A.P.Mackenzie,J.R.Cooper,Y.Maeno,S.Nishizaki and T.Fujita: "The Normal State Magnetoresistance of Sr_2RuO_4" Submitted to Phys.Rev.B.
• [文献書誌] S.Sakita,F.Nakamura,J.Takase,T.Suzuki and T.Fujita: "Electrical and Structural Instabilities of Single-crystalline La_<2-x-y>Nd_ySr_XCuO_4 near 1/8 Doping" Physica C. (in press). (1997)
• [文献書誌] X.Bao,T.Fujita,Y.Maeno and J.Nyhus: "The Negative Thermopower and the Suppression of Superconductivity in Nddoped La_<2-x>Ba_xCuO_4 with x around 1/8" Physica B. (in press). (1997)