高温超伝導体母物質におけるPIN接合の創製とその物理

• 研究課題/領域番号: 20740196
• 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: 大阪大学
• 研究代表者: 瀬川 耕司 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (20371297)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2009年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2008年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 強相関電子系 / 結晶成長 / モット絶縁体 / 銅酸化物高温超伝導体 / 高品質単結晶 / 輸送特性 / PIN接合

研究概要

高温超伝導銅酸化物系で初めて発見された、正負どちらの符号のキャリアもドープ可能な"両極ドープ系"を使ったp型半導体-絶縁体-n型半導体接合(PIN接合)の創製を本研究では目指したが、大型単結晶が結果として得られず、良質な接合はまだ得られていない。しかし、"両極ドープ系"の基礎物性としては、光電子分光における化学ポテンシャルの飛びが観測され、また弾性中性子散乱実験により、キャリアの符号が変化すると磁気秩序が変化するという結果が明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Possibility of magnetic-field-induced reconstruction of the Fermi surface in underdoped cuprates: Constraints from infrared magneto-optics (2010)
  • 著者名/発表者名: A.D. LaForge, A.A. Schafgans, S.V. Dordevic, W.J. Padilla, K.S. Burch, Z.Q. Li, Kouji Segawa, Seiki Komiya, Yoichi Ando, J.M. Tranquada, D.N. Basov
  • 雑誌名: Physical Review B 81巻
  • 査読あり
• [雑誌論文] Possibility of magnetic-field-induced reconstruction of the Fermi surface in underdoped cuprates : Constraints from infrared magneto-optics (2010)
  • 著者名/発表者名: A.D.La Forge
  • 雑誌名: Physical Review B 81
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic and Transport Properties of FeAs Single Crystals (2009)
  • 著者名/発表者名: Kouji Segawa, Yoichi Ando
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 78巻
  • NAID: 130005437224
  • 査読あり
• [雑誌論文] Universal critical behavior in single crystals and films of YBa2Cu3O7δ (2009)
  • 著者名/発表者名: Hua Xu, Su Li, Steven M. Anlage, C.J. Lobb, M.C. Sullivan, Kouji Segawa, Yoichi Ando
  • 雑誌名: Physical Review B 80巻
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic and Transport Properties of FeAs Single Crystals (2009)
  • 著者名/発表者名: Kouji Segawa
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 78
  • NAID: 130005437224
  • 査読あり
• [雑誌論文] Universal critical behavior in single crystals and films of YBa_2Cu_3O_<7-d> (2009)
  • 著者名/発表者名: Hua Xu
  • 雑誌名: Physical Review B 80
  • 査読あり
• [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, 古府麻衣子, S. -H. Lee, 塚田一郎, 平賀晴弘, 藤田全基, S. Chang, 山田和芳, 安藤陽一
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山県)
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] スピンホール絶縁体候補物質PbSにおける表面電流存在の可能性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 江藤数馬, 瀬川耕司, Alexey Taskin, 安藤陽一
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山県)
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] 強磁性体を用いたトポロジカル絶縁体上のスピン偏極電流検出の試み (2010)
  • 著者名/発表者名: 濱大祐, Alexey Taskin, 佐々木聡, 瀬川耕司, Nam-Goo Cha, 神吉輝夫, 田中秀和, 安藤陽一
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山県)
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] Anomalous magnetic-field-angle dependence of the magnetoresistance in PbS in the quantum transport regime (2009)
  • 著者名/発表者名: Kazuma Eto, A. Taskin, K. Segawa, Y. Ando
  • 学会等名: RIKEN Workshop on "Emergent Phenomena of Correlated Materials"
  • 発表場所: 理化学研究所(埼玉県)
  • 年月日: 2009-12-03
• [学会発表] Study of the novel superconductivity in Cu-intercalated Bi2Se3 (2009)
  • 著者名/発表者名: Z. Ren, A. Taskin, K. Segawa, Y. Ando
  • 学会等名: RIKEN Workshop on "Emergent Phenomena of Correlated Materials"
  • 発表場所: 理化学研究所(埼玉県)
  • 年月日: 2009-12-03
• [学会発表] Study of the novel superconductivity in Cu-intercalated Bi_2Se_3 (2009)
  • 著者名/発表者名: Z.Ren
  • 学会等名: RIKEN Workshop on "Emergent Phenomena of Correlated Materials"
  • 発表場所: 理化学研究所(埼玉県)
  • 年月日: 2009-12-03
• [学会発表] スピンホール絶縁体候補物質PbSにおける異常な量子振動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 江藤数馬
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] 酸素欠損SmFeAsO1-yを常圧下で作製する方法の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 南達哉、瀬川耕司、安藤陽一
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 2009-09-26
• [学会発表] スピン流に伴う新奇な電気磁気効果の探索 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐々木聡, 瀬川耕司, 安藤陽一
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 2009-09-26
• [学会発表] 酸素欠損SmFeAsO_<1-y>を常圧下で作製する方法の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 南達哉
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 2009-09-26
• [学会発表] Bi_<1-x>Sb_x単結晶表面を流れるスピン偏極電流観測の試み (2009)
  • 著者名/発表者名: 濱大祐
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 2009-09-25
• [学会発表] Transport properties of the Mott-insulating YBa2Cu3O6. 03 single crystals (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Segawa, Y. Ando
  • 学会等名: 9th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity (M2S-IX)
  • 発表場所: 京王プラザホテル(東京)
  • 年月日: 2009-09-08
• [学会発表] Transport properties of the Mott-insulating YBa_2CU_3O_<6.03> single crystals (2009)
  • 著者名/発表者名: Kouji Segawa
  • 学会等名: 9th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity (M2S-IX)
  • 発表場所: 京王ブラザホテル(東京都)
  • 年月日: 2009-09-08
• [学会発表] Electron-hole asymmetry in the doping dependence of the Neel temperature in an Y-123 system (2009)
  • 著者名/発表者名: Kouji Segawa
  • 学会等名: Gordon Research Conference on Superconductivity
  • 発表場所: 香港科学技術大学 (中国)
  • 年月日: 2009-06-08
• [学会発表] LaFeAsO系超伝導体の単結晶成長における条件の最適化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 南達哉、瀬川耕司、安藤陽一
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学(東京都)
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] Chemical potential jump between hole- and electron-doped high-Tc superconductors of Y-based system (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Ikeda, M. Takizawa, T. Yoshida, A. Fujimori, K. Segawa, Y. Ando
  • 学会等名: 9th Korea-Japan-Taiwan Symposium on Strongly Correlated Electron System
  • 発表場所: Tamkang University (台湾)
  • 年月日: 2008-11-21
• [学会発表] Chemical potential jump between hole- and electron-doped high-Tc superconductors of Y-based system (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Ikeda
  • 学会等名: 9th Korea-Japan-Taiwan Symposium on Strongly Correlated Electron System
  • 発表場所: Tamkang University(台湾)
  • 年月日: 2008-11-21
• [学会発表] Y系高温超伝導体の電子ドープホールドープ間の化学ポテンシャルのとび (2008)
  • 著者名/発表者名: 池田正樹, 滝沢優, 吉田鉄平, 藤森淳, 瀬川耕司, 安藤陽一
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋の分科会
  • 発表場所: 岩手大学(岩手県)
  • 年月日: 2008-09-22
• [学会発表] BaをLa置換したY123系における反強磁性転移温度の電子-ホール非対称性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 瀬川耕司, 安藤陽一
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋の分科会
  • 発表場所: 岩手大学(岩手県)
  • 年月日: 2008-09-22
• [学会発表] BaをLa置換したY123系における反強磁性転移温度の電子-ホール非対称性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 瀬川耕司
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-22
• [学会発表] Y系高温超伝導体の電子ドープ, ホールドープ間の化学ポテンシャルのとび (2008)
  • 著者名/発表者名: 池田正樹
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-22