| 研究課題/領域番号 |
19J12050
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
浅野 駿 東北大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-25 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2019年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
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| キーワード | 高温超伝導 / 銅酸化物超伝導体 / T*構造銅酸化物 / アニール効果 / 単結晶育成 / ミュオンスピン緩和 / 中性子散乱 / X線吸収分光 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
銅酸化物超伝導体において、銅まわりの酸素の配位構造に依存した超伝導機構に注目が集まっている。本研究では、酸素制御により多彩な超伝導相図を示す平面4配位T’構造銅酸化物において、わずかな頂点酸素が系全体のスピン相関を変える新現象に着目し、CuO5ピラミッド構造を有するT*構造銅酸化物の研究を行なう。T*構造銅酸化物は、T’構造銅酸化物と対照的に、頂点酸素に欠損型の局所構造変化を与える。大型単結晶育成法と酸素制御法を確立し、頂点酸素欠損が誘起した磁気秩序相と超伝導相におけるスピン相関の違いを解明する。これらの研究から、局所構造変化が誘起する創発磁気現象の機構を明らかにし、銅酸化物超伝導機構に迫る。
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、T*構造銅酸化物を対象に頂点酸素位置の局所構造変化が系全体のスピン相関に与える影響と超伝導発現との関係性を微視的に明らかにすることである。そこで、本研究では、酸素アニールによる磁性の変化と超伝導発現の関係を系統的に調べてきた。今年度は、以下の5つの進展があった。
1．T*構造La1-x/2Eu1-x/2SrxCuO4に対して行ったミュオンスピン緩和実験、及び、電気抵抗率と磁化率測定の解析を行い、磁性に対する酸素アニール効果と超伝導発現の関係を明らかにした。本物質の磁気・超伝導相図を初めて明らかにした。
2．溶媒移動浮遊帯域融解法によりT*構造Nd1.6-xCexSr0.4CuO4の単結晶育成を試みた。融帯を長時間安定させるため、原料棒の焼結方法を改善し、5 mm角程度の大きさの単結晶を育成することに成功した。
3．T*構造La1-x/2Eu1-x/2SrxCuO4に対するO K端X線吸収分光実験を行った。酸素アニールによりホール量が増大する事、ホール量で整理した磁気・超伝導相図はホールドープ型T構造La2-xSrxCuO4の相図とよく類似することを明らかにした。
4．T*構造La1-x/2Eu1-x/2SrxCuO4の磁性に対する不純物置換効果をミュオンスピン緩和実験と磁化率測定により調べた。CuをZnやFeで置換した試料では、磁性が安定化した。T*構造銅酸化物においてもスピンゆらぎが超伝導発現に重要な役割を果たしていることを明らかにした。
5．T*構造La1-x/2Eu1-x/2SrxCuO4(x = 0.18)の磁性に対するF置換効果を調べた。F置換により電子ドープを施し、より低ドープ領域の磁性をミュオンスピン緩和実験により探索した。その結果、F置換によりスピン相関の発達する温度が大幅に上昇した。これは、T*構造母物質の基底状態解明に繋がる重要な結果である。
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| 現在までの達成度 (段落) |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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