高温超伝導体における磁性同位体効果の検証

• 研究課題/領域番号: 22740230
• 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: 東北大学
• 研究代表者: 松浦 直人 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (30376652)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2010年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: 高温超伝導 / 銅酸化物高温超伝導体 / スピン揺らぎ / 磁性同位体効果 / 中性子散乱 / 酸化物高温超伝導体 / レゾナンスピーク / 磁性不純物Ni置換

研究概要

本研究では高温超伝導銅酸化物におけるクーパー対の生成メカニズムを解明するべく,Cuより大きなスピンを持つNi置換がスピン揺らぎに与える影響を中性子散乱により調べ,砂時計型の磁気励起の分散の節にあたる特性エネルギーE_<cross>がNi置換と共にTcに比例して小さくなることを見出した.この磁性同位体効果とも言えるNi置換効果は,高温超伝導銅酸化物におけるクーパー対の生成メカニズムに反強磁性ゾーン中心,E_<cross>近傍のスピン揺らぎが重要な役割を果たしていることを示している.

研究成果

• [雑誌論文] Ni-substitution effects on the spin dynamics and superconductivity in La_<1.85>Sr_<0.15>CuO_4 (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Matsuura, M. Fujita, H. Hiraka, M. Kofu, H. Kimura, S. Wakimoto, T. G. Perring, C. D. Frost, and K. Yamada
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 86
  • URL: http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.86.134529
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ni-Substituution Effec cts on the S Spin Dynamics and Supercon nductivity i in La_<1.85>Sr_<0.15>CuO_4 (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Matsuurra, M. Fujita, K. Yamada
  • 雑誌名: Phys Rev. B. 巻: 86 号: 13 ページ: 134529-134529
  • DOI: 10.1103/physrevb.86.134529
  • 査読あり
• [雑誌論文] Progress in Neutron Scattering Studies of Spin Excitations in High-Tc Cuprtates (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Fujita, H. Hiraka, M. Matsuda, M. Matsuura, J. M. Tranquada, S. Wakimoto, Guangyong Xu, K. Yamada
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 81 号: 1 ページ: 1-19
  • DOI: 10.1143/jpsj.81.011007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neutron-Scattering Study of Fe-Substitution Effect on the Static Spin Correlation in La_<2-x>Sr_xNiO_4 (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Imasato, M. Fujita, M. Matsuura, M. Enoki, and K. Yamada
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn suppl 巻: 80
  • URL: http://jpsj.ipap.jp/link?JPSJS/80SB/SB027/pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Progress in Neutron Scattering Studies of Spin Excitations in High-T_c Cuprates (2011)
  • 著者名/発表者名: Masaki Fujita, Haruhiro Hiraka, Masaaki Matsuda, Masato Matsuura, John M. Tranquada, Shuichi Wakimoto, Guangyong Xu, and Kazuyoshi Yamada
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 81
  • URL: http://dx.doi.org/10.1143/JPSJ.81.011007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neutron-Scattering Study of Fe-Substitution Effect on the Static Spin Correlation in La2-xSrxNiO4 (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Imasato, M. Fujita, M. Matsuura, M. Enoki, and K. Yamada
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn suppl. 巻: 80
  • 査読あり
• [雑誌論文] Progress in Neutron Scattering Studies of Spin Excitations in High-T_c Cuprates (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Fujita, H.Hiraka, M.Matsuda, M.Matsuura, J.M.Tranquada, S.Wakimoto, G.Xu, K.Yamada
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn 巻: 81
  • 査読あり
• [学会発表] アンダードープLa_<1.925>Sr_<0.075>CuO_4のT*を挟んだ磁気励起の温度変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川村奨,佐藤研太朗,松浦直人,藤田全基,梶本亮一,SungdaeJi,池内和彦,中村充孝,稲村泰弘,新井正敏,山田和芳
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] 不足ドープ領域La_<1.90>Sr_<0.10>CuO_4における磁気励起の温度変化II,日本物理学会 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤研太朗,堤健二,松浦直人,藤田全基,梶本亮一,SundaeJi,池内和彦,中村充考,稲村泰弘,新井正敏,榎木勝徳,山田和芳
  • 学会等名: 第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] 不足ドープ領域La1.90Sr0.10CuO4における磁気励起の温度変化II (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤研太朗，堤健二，松浦直人，藤田全基，梶本亮一，Sundae Ji，池内和彦，中村充考，稲村泰弘，新井正敏，榎木勝徳，山田和芳
  • 学会等名: 日本物理学会 2012年秋季大会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] アンダードープLa1.925Sr0.075CuO4のT*を挟んだ磁気励起の温度変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川村奨，佐藤研太朗，松浦直人，藤田全基，梶本亮一，Sungdae Ji，池内和彦，中村充孝，稲村泰弘，新井正敏，山田和芳
  • 学会等名: 日本物理学会 2012年秋季大会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] 中性子非弾性散乱によるアンダードープLa_<1.90>Sr_<0.1>CuO_4の擬ギャップ相境界における磁気励起の変化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤研太朗,堤健二,松浦直人,藤田全基,梶本亮一,SundaeJi,池内和彦,中村充考,稲村泰弘,新井正敏,榎木勝徳,山田和芳
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2012-09-21
• [学会発表] わずかに過剰ドープされたLa_<1.82>Sr_<0.18>CuO_4に見られる磁気励起の二重構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤田全基,榎木勝徳,堤健之,松浦直人,山田和芳,梶本亮一,稲村泰弘,中村充孝,新井正敏,J.M. Tranquada
  • 学会等名: 日本物理学会 2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2012-09-21
• [学会発表] La2-xSrxCuO4最適ドープ組成における高エネルギー磁気励起のNi置換効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松浦直人,佐藤研太郎,藤田全基,山田和芳
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] High-energy magnetic excitations in underdoped La_<1.90>Sr_<0.10>CuO_4 (2012)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Sato, Masato Matsuura, Masaki Fujita, Ryoichi Kajimoto, Sungdae Ji, Kazuhiko Ikeuchi, Mitsutaka Nakamura, Yasuhiro Inamura, Masatoshi Arai, Masanori Enoki, and Kazuyoshi Yamada
  • 学会等名: The 19th International Conference on Magnetism
  • 発表場所: Busan, Korea
• [学会発表] La2-xSrxCuO4最適ドープ組成における高エネルギー磁気励起のNi置換効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松浦直人，佐藤研太郎，藤田全基，山田和芳
  • 学会等名: 日本物理学会 第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
• [学会発表] わずかに過剰ドープされたLa1.82Sr0.18CuO4に見られる磁気励起の二重構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤田全基，榎木勝徳，堤健之，松浦直人，山田和芳，梶本亮一，稲村泰弘，中村充孝，新井正敏，J.M. Tranquada
  • 学会等名: 日本物理学会 2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
• [学会発表] 中性子非弾性散乱によるアンダードープLa1.90Sr0.1CuO4の擬ギャップ相境界における磁気励起の変化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤研太朗，堤健二，松浦直人，藤田全基，梶本亮一，Sundae Ji，池内和彦，中村充考，稲村泰弘，新井正敏，榎木勝徳，山田和芳
  • 学会等名: 日本物理学会 2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
• [学会発表] La_<2-x>Sr_xCuO_4最適ドープ組成における磁気励起のNi置換効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松浦直人,藤田全基,山田和芳
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] Neutron Scattering Study of Magnetic Impurity-Fe Effect on hourglass-like magnetic dispersions in La-based high-T_c cuprate (2011)
  • 著者名/発表者名: 松浦直人, 他
  • 学会等名: Neutron Applications on Strongly Correlated Electron Systems
  • 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] High-energy magnetic excitations in underdoped La1.90Sr0.10CuO4 (2011)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Sato, Masato Matsuura, 他12名
  • 学会等名: The 19th International Conference on Magnetism
  • 発表場所: Busan, Korea
• [学会発表] La2-xSrxCuO4最適ドープ組成における磁気励起のNi置換効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松浦直人，藤田全基，山田和芳
  • 学会等名: 日本物理学会 2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] Possible Control of exchange interaction J by Ni-doping in La_<1.85>Sr_<0.15>CuO_4 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松浦直人, 他
  • 学会等名: Recent Progress on Spectroscopies and High-T_c superconductors
  • 発表場所: 東北大学金属材料研究所
  • 年月日: 2010-08-10
• [学会発表] Renormalization of Commensurate Magnetic Peak in Ni-doped La_<1.85>Sr_<0.15>CuO_4 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松浦直人, 他
  • 学会等名: The 9th International Conference on Spectroscopies in Novel Superconductors
  • 発表場所: 中国・上海
  • 年月日: 2010-05-27