| 研究課題/領域番号 |
63540267
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
物性一般
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
熊谷 健一 北海道大学, 理学部, 助教授 (70029560)
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| 研究分担者 |
中島 春雄 北海道大学, 理学部, 教授 (10000796)
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| 研究期間 (年度) |
1988 – 1989
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| 研究課題ステータス |
完了 (1989年度)
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| 配分額 *注記 |
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1989年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
1988年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
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| キーワード | 核磁気共鳴 / 核スピン緩和時間 / 酸化物高温超伝導 / 反強磁性 / 磁気秩序 |
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| 研究概要 |
酸化物高温超伝導体では電子スピンの揺らぎや電荷の揺らぎが、その超伝導発現機構を担っている可能性もあり、超伝導相に隣接している反強磁性相の性質、及びそれをもたらすスピン相関の知見を得ることはきわめて重要なことである。本研究においては、各原子サイトにおける微視的電子状態の知見を得るため核磁気共鳴法での核スピン緩和時間等の測定を行い、以下の成果を得た。
1.八面体Cu-Oを含む結晶構造の正孔注入型La_<2-x>Sr_xCuO_4系において、^<139>La-NQRを観測し、超伝導相と3D-反強磁性相の間に緩和率の異常を伴う新しい磁気秩序相を発見した。この転移点では内部磁場の大きさは不連続に増大しかつ電気四重極相互作用も変化することが明らかになった。
2.La_<2-x>Sr_xCuO_4のx>0.12以上でCu-NQR信号を観測することに成功した。超伝導状態ではT_1は急速にのび、スピンの揺らぎは抑えられる。このT_1の温度変化は他の酸化物超伝導体のそれと類似であり、酸化物系での異常な超伝導を示している。一方x>0.3の正常状態ではT_1T=Const.のKorringa関係が広い温度範囲(1-100K)で成りたっており系は金属的であることが解った。またxが小さいところでの1/T_1,1/T_2の大きな増大はχ(q,ω)のq=Qの成分の増大によるものであろう。
3.電子注入型Nd_<2-x>Ce_xCuO_4系でx<0.1でCuの反強磁性がゼロ磁場NMRの観測で確認された。この系で最も注目されることは、x>0.14の超伝導を示す領域では電気四重極相互作用が極めて小さくなり、電子ド-プによる電子状態の変化は正孔注入型のそれとは大きく異なることが明になった。Ln=Pr,Sm系でも同様な結果が得られた。
電子ド-プ、及びホ-ルド-プ型酸化物超伝導物質に共通に、大きな反強磁性スピンの揺らぎの効果が存在し、これらの系に於ける異常な超伝導及び正常状態の性質を出現させている。超伝導相に隣接している反強磁性相の性質は、2つのド-プ系の間で多くの点で定性的な違いがあることも明らかにされ、その起因を明らかにすることは今後の課題である。最後に、酸化物高温超伝導を理解するにあたり、核磁気共鳴法(NMR)による微視的な電子状態の研究は極めて有効な実験手段であることが示された。
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