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銅系高温超伝導体の外場応答と共鳴ラマン散乱をプローブとする電子・格子ダイナミクス

研究課題

研究課題/領域番号 12046260
研究種目

特定領域研究(A)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京工業大学 (2001)
理化学研究所 (2000)

研究代表者

垣花 眞人 (2001)  東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 助教授 (50233664)

長田 実 (2000)  理化学研究所, 表面解析室, 基礎科学特別研究員 (10312258)

研究分担者 長田 実  科学技術振興事業団, サキガケ研究21, 研究員 (10312258)
垣花 真人  東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 助教授 (50233664)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2001年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2000年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード強相関電子系 / 高温超伝導体 / 強誘電体 / ラマン散乱 / 共鳴ラマン効果 / 光誘起相転移 / 光誘起超伝導 / 銅系高温超伝導体 / 外場応答 / 共鳴ラマン散乱 / 圧力効果
研究概要

本研究では,「物質の局所構造とダイナミクスを鋭敏に反映するラマン散乱」を銅系高温超伝導体に応用し、新しい視点からこの物質群が織りなす特異物性の検証と、新しい光機能の創製を目指した研究を進めた。主な成果は、以下の通りである。
(1)高温超伝導体の電荷・格子ダイナミクスの研究
特に注目したのが、「元素置換、温度、圧力等による結晶内の局所的構造変化とそれに伴うキャリア再分配と超伝導特性への影響」という問題である。この課題に対し、ラマン散乱により結晶内での局所的構造変化と電荷移動の検出が可能であることを新規に提案した。特筆すべきは、超伝導の舞台であるCuO_2面内のキャリア濃度の変化がCuO_2面が関与するラマンモードの強度変化から検出できること実証し、様々な物質系に対し電荷分布とT_Cとの相関関係を導いた点である。
(2)高温超伝導体における多重極現環境下での電子・格子構造の研究
「超高圧・極低温」を組み合わせた多重極現環境下でのその場ラマン観察を可能とする分光システムを設計し、高温超伝導体での超伝導転移温度の向上、梯子系酸化物における圧力誘起超伝導など、遷移金属酸化物系で現れる新奇な現象の解明を主体とした基礎研究を進めた。
(3)高温超伝導体における新規光機能の探索
物質と光との相互作用という観点から、高温超伝導体に潜在する新しい光機能の発見と設計を目指した研究を進めた。この課題に際し、紫外から近赤外まで励起光を自由に可変できる共鳴ラマン分光システムを構築し、光による電子励起が引き金となって構造や諸物性が変化する新しい現象や物質を探索する独自の手法(光誘起・その場ラマン観察法)を確立した。この手法は、「Y系高温超伝導体の可逆的光スイッチング」という画期的発見を導き、光ドーピング、光誘起超伝導という新概念の光機能の構築、超伝導応用への重要な指針を与えた。

報告書

(2件)
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] 長田実: "光でつくる酸化物の新機能-高温起伝導体の可視光スイッチングと光誘起超伝導-"化学と工業(2002化学のフロンティア). 55. 125-128 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Osada et al.: "Photoinduced effects and oxygen dynamics in YBa_2Cu_3O_x"Physica C : Superconductivity. 364-365. 545-548 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Osada et al.: "Pressure-induced effects in high-Tc superconductors : Raman scattering as a probe of charge-lattice dynamics under high pressure"Physica C : Superconductivity. 357-360. 142-145 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Osada et al.: "Synthesis of high-prity (Ca_xLa_<1.00-x>)(Ba_<1.75-x>La_<0.25+x>)Cu_3O_2 tetragonal superconductor by an aqueous solution technique using citric acid"Physica C : Superconductivity. 357-360. 260-264 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Osada et al.: "Cation distribution and Structural instability in Bi_<4-x>La_xTi_3O_<12>"Japan Journal of Applied Physics. 40. 5572-5575 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] J.Backstrom,M.Rubhausen,M.Kall,L.Borjesson,A.P.Litvinchuk,M.Kakihana,M.Osada and B.Dabrowski,: "Raman scattering in YBa_2Cu_4O_8 and PrBa_2Cu_4O_8-Indications of pseudogap effects in non-superconducting PrBa_2Cu_4O_8"Physical Review B. 61. 7049-7054 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Osada,M.Kakihana,J.Backstrom,M.Kall,L.Borjesson,T.Frello and N.H.Andersen: "Photoinduced Metastability in YBa_2Cu_3O_x studied by in-situ Raman scattering"Physica B. 284-288. 681-682 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Osada,M.Kakihana,I.Nagai,T.Noji,T.Adachi,Y.Koike,J.Backstrom,M.Kall and L.Borjesson: "Charge and Spin dynamics in spin-ladder Sr_4Cu_<24>O_<41>"Advanced in Superconductivity. 12. 1087-1088 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kakihana,M.Osada and V.Petrykn: "Raman spectroscopy as a unique tool for characterization of visible high-T_c superconductors"Physica C. 338. 144-150 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Osada,M.Kakihana,J.Backstrom,M.Kall and L.Borjesson: "Resonant Raman scattering and Phtoinduced metastability in oxygen-deficient YBa_2Cu_3O_x"Physica C. 338. 157-160 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Osada,M.Kakihana,I.Nagai,T.Noji,T.Adachi,Y.Koike,J.Backstrom,M.Kall and L.Borjesson: "Raman-active phonons and their doping dependence in spin-ladder Sr_<14>Cu_<24>O_<41>"Physica C. 338. 161-165 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Osada,M.Kakihana,H.Arashi,M.Kall and L.Borjesson: "High-pressure Raman study in Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+d> : indications of strong bond-strength hierarchy and pressure-induced charge transfer-"Physica C. 341-348. 2241-2242 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2018-03-28  

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