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銅酸化物高温超伝導体における超伝導電子対の対称性は、対形成の機構に関する直接的な知見を与えるものと注目されており、現在、多くの測定手段により精力的に調べられている。
申請者らは、走査型トンネル顕微鏡(STM)を用いて、電子対の形成に本質的な働きをしているCu-O面のSTM原子像をビスマス系銅酸化物において観察することに成功した。このSTM原子像は超伝導に関与する伝導電子がO2p_σとCu3d_x^2_<-y>^2軌道に主に存在することを示しており、超伝導の発現機構を考える上で重要となるCu-O面の基本的に電子状態が明らかにされた。また、Cu-O面のSTM原子像を観察する過程で行われたトンネル分光(STS)では、d波の対称性を支持するトンネルスペクトルが得られた。さらに、ビスマス系銅酸化物における電子構造の異方性を考慮してトンネルスペクトルを解析した結果、d_x^2_<-y>^2の対称性と合致することが明らかにされた。
以上のように、本年度は電子対の対称性をSTM/STSを用いて精力的に調べてきた。次年度は、電子対の破壊効果も合わせて調べ、電子対形成機構に関する知見を得る。
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