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偏極中性子散乱を用いた銅酸化物高温超伝導体のスピンギャップの研究

研究課題

研究課題/領域番号 17740241
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 物性Ⅱ
研究機関独立行政法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

脇本 秀一  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究職 (40399415)

研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2006年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2005年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
キーワード酸化物高温超伝導体 / 中性子散乱 / 磁気励起 / 酸化物高温超電導体
研究概要

本研究の目的は、銅酸化物高温超伝導体であるLa_<2-x>Sr_xCuO_4の磁気励起の偏極性を、偏極中性子散乱実験の手法を用いて調べることにより、超伝導体に特有の「砂時計型」と呼ばれる磁気励起の起源を探ることである。平成17年度の研究で、低濃度領域の超伝導試料であり、また弱いストライプ秩序しか示さないx=0.08について偏極中性子散乱実験を行い、6meV付近の低エネルギー磁気揺らぎは完全に等方的であることを示した。平成18年度は非常に強固なストライプ秩序を持つLa_<1.875>Ba_<0.125>CuO_4の単結晶試料を用いて、偏極中性子散乱実験を行った。実験は日本原子力研究開発機構の実験用原子炉JRR-3Mに設置された3軸型中性子分光器TAS-1に、鉛直・水平の両方向に集光したホイスラーモノクロメータとアナライザーを使用して行った。La_<1.875>Ba_<0.125>CuO_4の試料では10Kでストライプ構造に起因する格子非整合弾性散乱ピークが観測され、偏極解析により秩序化したCu^<2+>スピンはCuO_2面内に寝ていることを確認した。偏極中性子非弾性散乱実験では4meVのエネルギーでスピンが面内にのみ揺らいでいることを観測した。この異方性はストライプ秩序温度を大きく上回る200K付近でも確認された。以上の結果から、「砂時計型」磁気励起の低エネルギー部分はストライプの影響を強く受けていることを明らかにした。以上の結果は3月の日本物理学会春季大会(鹿児島)で発表された。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2006

すべて 雑誌論文 (1件)

  • [雑誌論文] Incommensurate lattice distortion in the high temperature tetragonal phase of La_<2-x>(Sr, Ba)_xCuO_42006

    • 著者名/発表者名
      脇本 秀一
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan 75

      ページ: 74714-74714

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2020-05-15  

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