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NMR法によるd波超伝導渦糸の電子状態に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 11640350
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
研究機関大阪大学

研究代表者

鄭 国慶  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助手 (50231444)

研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2000年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1999年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワード高温超伝導 / 渦糸 / NMR / スピン帯磁率 / ナイトシフト
研究概要

超伝導体に磁場をかけると、磁場は量子化された渦糸の形で試料に侵入する。d波超伝導の場合、エネルギーギャップが異方的で、フェルミ面上にノードが存在する。理論的に、渦糸に附随した準粒子のエネルギー状態は、ノード方向に沿って渦糸の外まで伸張すると予想されている。しかし、実験的にこのような状態を示す確たる証拠はまだ得られていなかった。本研究では、NMR(核磁気共鳴)法を用いて、高温超伝導体におけるd波渦糸の電子状態を実験的に調べた。
過剰にドープした高温超伝導体TlSr_2CaCu_2O_<6.8>(T_c=68K)を試料として選び、28テスラーまでの強磁場下でナイトシフトを測定した。その結果、渦糸の外に対応する位置でのナイトシフトが磁場と共に増大することが分かった。この結果は渦糸の外に準粒子状態が存在することを実験的に示すものである。さらに、超伝導による反磁性の効果を補正して解析すると、スピンナイトシフトは磁場の1/2乗に比例して増大することがわかった。これはd波超伝導に対する理論的予想と合致する。また、定量的に考察した結果、渦糸に附随した準粒子のうち、85%が渦糸の外に、残り15%が渦糸の中心に局在することがわかった。
本研究で我々はNMRという局所的実験手段によって渦糸の外の準粒子の存在を実証し、またその状態密度をはじめて定量的に明らかにした。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (16件)

  • [文献書誌] G.-q.Zheng: "Effects of High Magnetic Fields on the Pseudogap and d-wave Superconductivity in the underdoped and overdoped High-T_C Superconductors"Physica. C341-348. 819-822 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.-q.Zheng: "d-wave Vortex and Pseudogap in Underdoped High-T_C Cuprate YBa_2Cu_4O_8.-High-Magnetic-Field NMR-"Physica. B281-282. 901-903 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.-q.Zheng: "Superconducting Fluctuations and the Pseudogap in the slightly-overdoped high-T_c superconductor TlSr_2CaCu_2O_<6.8> : high magnetic field NMR study"Phys.Rev.Lett.. 85. 405-408 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.-q.Zheng: "Characterizing the pseudogap in the high-T_<2C> superconductors using very high magnetic fields : implications on the phase diagram."Physica. C(印刷中). (2001)

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    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.-q.Zheng: "Pseudogap and Superconductivity under High Magnetic Fields in Underdoped High-T_C Cuprates."Int.J.Mod.Phys.. B13. 3764-3766 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.-q.Zheng: "d-wave Vortex and Pseudogap in Underdoped High-T_C Cuprate YBa_2Cu_4O_8.-High-Magnetic-Field NMR-"Physica. B281-282. 901-903 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.-q.Zheng, Y.Kitaoka, K.Asayama, Y.Kodama, W.G.Clark, P.Kuhns and W.Moulton: "Pseudogap and Superconductivity under High Magnetic Fields in Underdoped High-Tc Cuprates."Int.J.Mod.Phys.. B13. 3764-3766 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.-q.Zheng, W.G.Clark, Y.Kitaoka, K.Asayama, Y.Kodama, P.Kuhns and W.Moulton: "d-wave Vortex and Pseudogap in Underdoped High-Tc Cuprate YBa_2Cu_4O_<>8.-High-Magnetic-Field NMR-"Physica. B281-282. 901-903 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.-q.Zheng, H.Ozaki, W.G.Clark, Y.Kitaoka, P.Kuhns, A.P.Reyes, W.Moulton, T.Kondo, Y.Shimakawa and Y.Kubo: "Superconducting Fluctuations and the Pseudogap in the slightly-overdoped high-Tc superconductor TlSr_2CaCu_2O_<6.8> : high magnetic field NMR study."Phys.Rev.Lett.. 85. 405 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.-q.Zheng, H.0zaki, W.G.Clark, M.Sakai, Y.Kitaoka, P.Kuhns, A.P.Reyes, W.Moulton, T.Kondo, Y.Shimakawa and Y.Kubo: "Effects of High Magnetic Fields on the Pseudogap and d-wave Superconductivity in the underdoped and overdoped High-Tc Superconductors."Physica. C341-348. 819-822 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.-q.Zheng, H.Ozaki, W.G.Clark, M.Sakai, Y.Kitaoka, P.Kuhns, A.P.Reyes, W.Moulton, T.Kondo, Y.Shimakawa and Y.Kubo: "Spin Gap and the superconducting fluctuations in High-Tc Cuprates probed by ^<63>Cu NMR."J.Phys.Chem.Solids. 62. 25-27 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.-q.Zheng, H.Ozaki, W.G.Clark, M.Sakai, Y.Kitaoka, P.Kuhns, A.P.Reyes, W.Moulton, T.Kondo, Y.Shimakawa and Y.Kubo: "Characterizing the pseudogap in the high-Tc superconductors using very high magnetic fields : implications on the phase diagram."Physica C. (in press). (2001)

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    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.-q.Zheng: "Effects of High Magnetic Fields on the Pseudogap and d-wave Superconductivity in the underdoped and overdoped High-T_C Superconductors"Physica. C341-348. 819-822 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] G.-q.Zheng: "d-wave Vortex and Pseudogap in Underdoped High-T_C Cuprate YBa_2Cu_4O_8.-High-Magnetic-Field NMR-"Physica. B281-282. 901-903 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] G.-q.Zheng: "Superconducting Fluctuations and the Pseudogap in the slightly-overdoped high-T_C superconductor TlSr_2CaCu_2O_<6.8>:high magnetic field NMR study"Phys.Rev.Lett.. 85. 405-408 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] G.-q.Zheng: "Effects of High Magnetic fields on the Psendogap and d-wave Super conductivity in underdoped and overdoped High-Ic Superconductors"Physica C. (出版予定). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2020-05-15  

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