新しい高温超伝導体単結晶の合成と中性子散乱によるスピン・格子ダイナミクスの研究

• 研究課題/領域番号: 20540342
• 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: 物性Ⅱ
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 藤田 全基 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (20303894)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2010年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2009年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2008年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 磁性 / 超伝導 / 中性子散乱 / 単結晶育成 / 銅酸化物高温超伝導 / 磁気揺らぎ / 銅酸化物高温超伝導体 / 中性子散乱実験 / 磁気揺らぎ・フォノン

研究概要

高温超伝導は固体物性研究の中で最も魅力的な研究テーマの一つである。その機構の解明を目指し、中性子散乱実験によるスピンや格子の運動を調べた。数々の超伝導体に対する実験結果から、スピンの揺らぎには、少なくとも二種類の素性が異なると考えられる特徴があることが判明した。高温超伝導発現におけるスピン揺らぎの役割を理解するためには、多成分揺らぎの中から共通するスピンの特性を抜き出すことが重要である。

研究成果

• [雑誌論文] Doping dependence of the (π, π)shadow band in La-based cuprates studied by angle-resolved photoemission spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: R-H He, X J Zhou, M Hashimoto, T Yoshida, K Tanaka, S-K Mo, T Sasagawa, N Mannella, W Meevasana, H Yao, M Fujita, T Adachi, S Komiya, S Uchida, Y Ando, F Zhou, Z X Zhao, A Fujimori, Y Koike, K Yamada, Z Hussain, Z-X Shen
  • 雑誌名: New J. Phys 巻: 13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Investigation of the spin-glass regime between the antiferromagnetic and superconducting phases in Fe_<1+ y> Se_xTe_<1-x> (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Katayama, S. Ji, D. Louca, S.-H. Lee, M. Fujita, T. J. Sato, J. S. Wen, Z. J. Xu, G. D. Gu, G. Xu, Z. W. Lin, M. Enoki, S. Chang, K. Yamada and J. M. Tranquada
  • 雑誌名: Phys. Soc. Jpn 巻: 79
  • 査読あり
• [雑誌論文] Doping dependence of the (π,π) shadow band in La-based cuprates studied by angle-resolved photoemission spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: R.H.He
  • 雑誌名: NEW JOURNAL OF PHYSICS 巻: 13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Zero-doping state and electron. hole asymmetry in an ambipolar cuprate (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Segawa, M. Kofu, S-H. Lee, I. Tsukada, H. Hiraka, M. Fujita, S. Chang, K. Yamada and Y. Ando
  • 雑誌名: Nature Physics 巻: 6 ページ: 579-583
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coupling of spin and orbital excitations in the iron-based superconductor FeSe_<0. 5> Te_<0. 5> (2010)
  • 著者名/発表者名: S.-H. Lee, Guangyong Xu, W. Ku, J. S. Wen, C. C. Lee, N. Katayama, Z. J. Xu, S. Ji, Z. W. Lin, G. D. Gu, H.-B. Yang, P. D. Johnson, Z.-H. Pan, T. Valla, M. Fujita, T. J. Sato, S. Chang, K. Yamada, and J. M. Tranquada
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 81 ページ: 220502-220502
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature dependence of tunneling conductance on an overdoped Pr_<0.82>LaCe_<0.18>CuO_4 with T_c similar to 16 K (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Minematsu
  • 雑誌名: PHYSICA C 巻: 470
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-energy spin excitation in lightly-doped Bi_<2.4>Sr_<1.6>CuO_<6+> studied by inelastic neutron-scattering experiment (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Enoki
  • 雑誌名: PHYSICA C 巻: 470
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisotropic spin freezing in lightly-doped La_<2-x>Sr_xCuO_4 (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Matsuda
  • 雑誌名: PHYSICA C 巻: 470
  • 査読あり
• [雑誌論文] Investigation of the Spin-Glass Regime between the Antiferromagnetic and Superconducting Phases in Fe_<1+y>Se_xTe_<1-x> (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Katayama
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn 巻: 79
  • 査読あり
• [雑誌論文] Zero-doping state and electron-hole asymmetry in an ambipolar cuprate (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Segawa
  • 雑誌名: NATURE PHYSICS 巻: 6 ページ: 579-583
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coupling of spin and orbital excitations in the iron-based superconductor FeSe_<0.5>Te_<0.5> (2010)
  • 著者名/発表者名: S.H.Lee
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 巻: 81
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2010)
  • 著者名/発表者名: 梶本亮一・中村充孝・稲村泰弘・水野文夫・横尾哲也・中谷健・新井正敏・藤田全基
  • 雑誌名: 固体物理(アグネ出版センター) ページ: 1-11
• [雑誌論文] Antiferromagnetic fluctuations in Fe(Se_<1-x> Te_x)_<0. 92> (x=0. 75, 1)observed by inelastic neutron scattering (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Iikubo, M. Fujita, S. Niitaka, and H. Takagi
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 78
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charge Excitations in the Stripe-Ordered La_<5/3> Sr_<1/3> NiO_4 and La_<2-x>(Ba, Sr)_xCuO_4 Superconducting Compounds (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Wakimoto, H. Kimura, K. Ishii, K. Ikeuchi, T. Adachi, M. Fujita, K. Kakurai, Y. Koike, J. Mizuki, Y. Noda, K. Yamada. A. H. Said, Yu. Shvyd' ko
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 巻: 102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancement of Electronic Anomalies in Iron-Substituted La_<2-x> Sr_xCu_<1-y> Fe_yO_4 (2009)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Adachi, Hidetaka Sato, Masaki Fujita, Kazuyoshi Yamada, Yoji Koike
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 78
  • 査読あり
• [雑誌論文] Energy gap in the failed high-Tc superconductor La_<1. 875> Ba_<0. 125> CuO_4 (2009)
  • 著者名/発表者名: Rui-Hua He, Kiyohisa Tanaka, Sung-Kwan Mo, Takao Sasagawa, Masaki Fujita, Tadashi Adachi, Norman Mannella, Kazuyoshi Yamada, Yoji Koike, Zahid Hussain, Zhi-Xun Shen
  • 雑誌名: Nature Phys 巻: 5 ページ: 119-123
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hidden Quantum Spin-Gap State in the Static Stripe Phase of High-Temperature La_<2-x> Sr_xCuO_4 Superconductors (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Kofu, S.-H. Lee, M. Fujita, H.-J. Kang. H. Eisaki, K. Yamada
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 巻: 102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charge Excitations in the Stripe-Ordered La_<5/3>Sr_<1/3>NiO_4 and La_<2-x>(Ba,Sr)_xCuO_4 Superconducting Compounds (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Wakimoto
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 102
  • 査読あり
• [雑誌論文] First Demonstration of Novel Method for Inelastic Neutron Scattering Measurement Utilizing Multiple Incident Energies (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Nakamura
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn 78
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relationship between Spin Gap and Crystal Structure in La-214 Cuprate (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Enoki
  • 雑誌名: J.Superconductivity and novel magnetism 22 ページ: 239-241
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neutron-Scattering Study of Impurity Effect on Stripe Correlations in La-Based 214 High-Tc Cuprate (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Fujita
  • 雑誌名: J.Superconductivity and novel magnetism 22 ページ: 243-245
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2009)
  • 著者名/発表者名: 山田和芳, 富安啓輔, 藤田全基
  • 雑誌名: 固体物理(アグネ出版センター) ページ: 777-785
• [雑誌論文] Hidden Quantum Spin-Gap State in the Static Stripe Phase of High-Temperature La_<2-x>Sr_xCuO_4 Superconductors (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Kofu
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett 102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Energy gap in the failed high-Tc superconductor La_<1.875>Ba_<0.125>CuO_4 (2009)
  • 著者名/発表者名: Rui-Hua He
  • 雑誌名: Nature Phys. 5 ページ: 119-123
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancement of Electronic Anomalies in Iron-Substituted La_<2-x>Sr_xCu_<1-y>Fe_yO_4 (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Adachi
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 78
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conversion method of powder inelastic scattering data for one-dimensional systemLa1.875Ba0.125CuO4 (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Tomiyasu
  • 雑誌名: App.Phys.Lett. 94
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-energy spin fluctuations in the ground states of elecron-doped Prl-xLaCexCuO4+d (2008)
  • 著者名/発表者名: M.Fujita
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Dispersion of the Diagonal Incommensurate Phase in Lightly Doped La2-xSrxCuO4 (2008)
  • 著者名/発表者名: M.Matsuda
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 101
  • 査読あり
• [学会発表] Spin excitations in the electron-doped cuprate (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Fujita
  • 学会等名: The International Workshop on Neutron Applications on Strongly Correlated Electron Systems 2011
  • 発表場所: Tokai, Ibaraki
  • 年月日: 2011-02-24
• [学会発表] Spin excitations in the electron-doped cuprate (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤田全基
  • 学会等名: The International Workshop on Neutron Applications on Strongly Correlated Electron Systems 2011
  • 発表場所: いばらき量子ビーム研究センター
  • 年月日: 2011-02-24
• [学会発表] Neutron scattering study of novel spin excitations in high-Tc cuprate (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Fujita
  • 学会等名: 9th Asia Pacific Workshop on Materials Physics
  • 発表場所: Hanoi, Vietnam
  • 年月日: 2010-12-14
• [学会発表] Neutron scattering study of novel spin excitations in high-T_c cuprate (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤田全基
  • 学会等名: 9th Asia Pacific Workshop on Materials Physics
  • 発表場所: Hanoi University of Science, Vietnam
  • 年月日: 2010-12-14
• [学会発表] 高輝度中性子ビームによる強相関電子系のダイナミクス研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤田全基
  • 学会等名: 東北大学金属材料研究所第120回講演会
  • 発表場所: 東北大学金属材料研究所
  • 年月日: 2010-11-25
• [学会発表] スピン・電荷ストライプ秩序系La_<2-x>Sr_xNiO_4の磁気励起 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤田全基
  • 学会等名: J-PARC/MLF BL01+BL14研究会
  • 発表場所: いばらき量子ビーム研究センター
  • 年月日: 2010-10-29
• [学会発表] Fe置換効果を通してみたLSCOの不足・過剰ドープ組成における磁気揺らぎの特徴 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤田全基、榎木勝徳、飯久保智、山田和芳
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] Fe置換効果を通してみたLSCOの不足・過剰ドープ組成における磁気揺ら徴 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤田全基
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] J-PARCチョッパー型分光器によるLa_<1. 5> Sr_<0. 5> NiO_4の磁気励起の観測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤田全基、中島健次, 梶本亮一, 新井正敏, 稲村泰弘, 河村聖子, 中村充孝、今里拓朗、山田和芳、脇本秀一
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] 両極ドープ123系における反強磁性秩序の電子-ホール非対称性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 瀬川耕司
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] チョッパー型中性子分光器「四季」の現状 (2010)
  • 著者名/発表者名: 梶本亮一
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] 高輝度中性子ビームの活用による高温超伝導体のスピンダイナミクス研究の新展開 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤田全基
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-22
• [学会発表] 高輝度中性子ビームの活用によるスピンダイナミクス研究の新展開 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤田全基
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-22
• [学会発表] 電子ドープ系La_<2-x>Ce_xCuO_4における磁気相関の研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三浦智弘
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] Fe置換したLa_<2-x>Sr_xNiO_4のスピン・電荷秩序の特徴 (2010)
  • 著者名/発表者名: 今里琢朗
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] 大強度中性子ビームによるスピンダイナミクスの研究に向けた高品質YBa_2Cu_3O_<6+δ>の単結晶育成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 阿井雄貴
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] LSCOの不足・過剰ドープ組成の静的磁気相関に対するFe置換効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤田全基, 榎木勝徳, 飯久保智, 山田和芳
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] パルス中性子散乱によるBi2201超伝導体の高エネルギー磁気励起の研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤田全基, 榎木勝徳, 飯久保智, 山田和芳, C. D. Frost
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] Bi2201における磁気励起スペクトルのホール濃度依存性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 榎木勝徳
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] 中性子散乱によるPr_<1.4-x>La_<0.6>Ce_xCuO_4の反強磁性秩序相における磁気相関の研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 神永潤弥
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] アンダードープPr_<0.91>LaCe_<0.09>CuO_4のトンネル分光 (2009)
  • 著者名/発表者名: 峯松光政
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-26
• [学会発表] Incommensurate spin correlations in single-layered high-Tc cuprates La_<2-x> Sr_xCuO4 and (Bi, Pb)_<2+ x>(Sr, La)_<2-x> CuO_<6+ □> (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Fujita
  • 学会等名: International workshop on physics of transition metal based superconductors
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 2009-06-26
• [学会発表] Incommensurate spin correlations in single-layered high-Tc cuprates La_<2-x> Sr_xCuO_4 and (Bi, Pb)_<2+ x>(Sr, La)_<2-x> CuO_<6+ δ> (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Fujita
  • 学会等名: Workshop on physics of transition metal based superconductors
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2009-06-09
• [学会発表] Static Spin Correlation hidden behind the superconductivity in La_<2-x> Sr_xCuO_4 (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Fujtia, M. Enoki, S. Iikubo, K. Yamada
  • 学会等名: Gordon conference
  • 発表場所: Kong Kong
  • 年月日: 2009-06-09
• [学会発表] 新規鉄系超伝導体Fe(Se_<1-x> Te_x)_yの中性子散乱 (2009)
  • 著者名/発表者名: 飯久保智, 藤田全基, 新高誠司, 高木英典
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] 圧力下中性子散乱によるFeTe_<0. 92> の構造相転移と磁気秩序の研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤田全基, 飯久保智, 松田雅昌, 長壁豊隆, 山内宏樹, 新高誠司, 高木英典
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] Neutron-scattering studies on frustrated spin systems (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Fujita
  • 学会等名: Institute of Materials Structure Science Symposium ' 08
  • 発表場所: Tsukuba
  • 年月日: 2008-10-17
• [学会発表] 中性子散乱によるBi2201の超伝導相における磁気相関の研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 榎木勝徳, 藤田全基, 山田和芳
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] La_<2-x> Sr_xCuO_4の広い組成領域における磁気相関に対するFe置換効果の研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 藤田全基, 榎木勝徳, 飯久保智, 山田和芳
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] La2-xSrxCuO4の広い組成領域における磁気相関に対するFe置換効果の研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 藤田全基
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] 単結晶Pr1-xLaCexCuO4のトンネル分光研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 峯松光政
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] Neutron-scattering study of impurity effect on stripe correlation in La-based 214 high-Tc cuprate (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Fujita, M. Enoki, M. Matsuda, K. Kudo, T. Nishizaki, N. Kobayashi, K. Yamada
  • 学会等名: The International Conference on Quantum Phenomena in Complex Matter of the series on Stripes and High-TC Superconductivity
  • 発表場所: Erice, Italy
  • 年月日: 2008-07-29
• [図書] 動き出したJ-PARC中性子非弾性散乱装置「四季」. 中性子非弾性散乱実験の新規手法の実証 (2010)
  • 著者名/発表者名: 梶本亮一, 中村充孝, 稲村泰弘, 水野文夫, 横尾哲也, 中谷健, 新井正敏, 藤田全基
  • 出版者: アグネ出版センター
• [図書] 中性子散乱分光による磁性体研究の現状と将来, 固体物理 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山田和芳, 富安啓輔, 藤田全基
  • 出版者: アグネ出版センター
• [備考]
  • URL: http://www.yamada-lab.imr.tohoku.ac.jp/jp/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.yamada-lab.imr.tohoku.ac.jp/jp/index.html