| 研究課題/領域番号 |
11640341
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
山田 修義 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (40017405)
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| 研究分担者 |
山田 裕 島根大学, 総合理工学部, 助教授 (10242835)
手塚 泰久 弘前大学, 理工学部, 助教授 (20236970)
山崎 尚 電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (00017394)
中村 仁 電気通信大学, 電気通信学部, 助手 (50313416)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2000年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1999年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
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| キーワード | 高温超伝導 / YBa_2Cu_3O_7 / PrBa_2Cu_3O_7 / PrBa_2Cu_4O_8 / X線吸収分光 / X線発光分光 |
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| 研究概要 |
双晶を取り除いて結晶の軸をそろえたYBa_2Cu_3O_7及びPrBa_2Cu_3O_7単結晶を使い、放射光により酸素2pのx線吸収測定と発光分光測定を行った。結晶位置の違いにより4種類ある酸素を区別して測定することが出来た。吸収スペクトルでは、YBa_2Cu_3O_7では、鋭いピークをなすのに、PrBa_2Cu_3O_7では、幅広いピークを形成した。このYBa_2Cu_3O_7とPrBa_2Cu_3O_7での非占有電子状態の違いは、YBa_2Cu_3O_7で存在したCuO_2面上のホールがPrBa_2Cu_3O_7では存在せず、上部ハバードバンドが形成され、それとともにFerenbacher and Riceにより予測されたPr^<IV>状態にホールが入った状態が観測されたものと解釈された。それを証明するものとして、YBa_2Cu_3O_7及びPrBa_2Cu_3O_7のCuO_2面上の酸素の占有状態の電子状態が比較された。両方のスペクトルを比較してみると、PrBa_2Cu_3O_7ではO(2)のpπ状態が、Prの4f軌道との混成の結果広がっているのが明らかに確認された。両方のスペクトルの差分は、Lichitenstein and Marzinのバンド計算結果の差分と比較するとよく一致することが分かった。このようにして、Ferenbacher and Riceにより予測された、Prの4f軌道と酸素Oの2pπ軌道の混成による電子状態の広がりが、実験的に確認された。
同様な実験は、YBa_2Cu_4O_8及びPrBa_2Cu_4O_8単結晶についても行われ、この系でもPrの4f軌道と酸素Oの2pπ軌道の混成が存在することが、確認された。
PrBa_2Cu_3O_7とPrBa_2Cu_4O_8とでの、鎖位置の酸素の占有状態の観測から、PrBa_2Cu_4O_8の2重鎖の酸素は、一重鎖位置酸素に比べ格段に広いバンド幅をもっていることが確認された。この結果は、PrBa_2Cu_4O_8が金属的伝導特性を持つことと関連している。
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