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2002 年度 研究成果報告書概要

中性子散乱に依るCaドープされたYBCOのスピンストライプ探索の研究

研究課題

研究課題/領域番号 12440094
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
研究機関東北大学

研究代表者

遠藤 康夫  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (00013483)

研究分担者 田島 節子  (財)国際超伝導産業技術研究センター, 超伝導工学研究所, 部長(研究職)
新井 正敏  高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (30175955)
平賀 晴弘  東北大学, 金属材料研究所, 助手 (90323097)
大山 研司  東北大学, 金属材料研究所, 助手 (60241569)
内山 裕士  (財)国際超伝導産業技術研究センター, 超伝導工学研究所, 研究員
研究期間 (年度) 2000 – 2002
キーワード中性子散乱 / スピン励起 / 高温超伝導発現機構 / CaドープYBCO / 単結晶 / ストライプ / LSCO
研究概要

本研究課題は高温超伝導を示す銅酸化物の超伝導発現機構解明を目指す。これまでの我々が行って来た中性子散乱実験研究では、格子構造がより簡単なLa_<2-x>Sr_xCuO_4(LSCO)結晶では置換されたSrがLa_2CuO_4のCuO_2面に電荷(ホール)を注入し、注入されたホールが運ぶスピンと電荷の協調が典型的な金属には見られない1次元的な電子やスビンの複雑な動的構造(ストライプ)を導くことが明らかになった。本研究では超伝導転移温度が高く、より格子構造の複雑なYBa_2Cu_3O_<7-x>(YBCO)の実験から、LSCOの動的構造との直接比較を基にして高温超伝導の発現に共通法則を導くことを主眼にした。結晶中のCuO鎖の酸素の科学的当量がCuO_2面のホール量を決めるが、酸素の一様性がYBCOの正確な実験を難しくしているのでこの問題解決を目指す一つの方法としてCa置換を行って、酸素の局所的秩序状態が隣接するCuO_2面の電子構造に影響を与えない実験を企画した。結果的にCa置換法は中性子散乱を行うに必要な大型単結晶育成が不可能であった為に進まなかったが、その代わり、世界最高純度のYBa_2Cu_3O_<6。92>の大きな単結晶を得ることに成功し、詳細な中性子散乱実験を行うことが出来た。他方、放射光X線非弾性散乱の超高分解能分光法の開発が本研究に不可欠な高エネルギー格子振動(フォノン)測定を可能にした。La_<2-x>Sr_xCuO_4(LSCO)の単結晶を用いた測定からフォノン異常を発見し、この方法をYba_2Cu_3O_7(YBCO)に拡張する実験に着手している。この方法により、小さなCa置換のYBCO単結晶を用いた実験のフォノン測定が可能となり電子の動的構造の実験が始めて可能となる。

  • 研究成果

    (50件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (50件)

  • [文献書誌] H.Kimura, Y.Endoh et al.: "Incommensurate geometry of the elastic magnetic peaks in superconducting La_<1.88>Sr_<0.12>CuO_4"Phys.Rev.B. 61(21). 14366-14369 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Endoh, R.J.Birgeneau et al.: "Static and dynamical magnetic characters in doped Cu oxides"Physica B. 280. 201-204 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Matsuda, Y.Endoh et al.: "Static and dynamic spin correlation in the spin-glass phase of slightly doped La_<2-x>Sr_xCuO_4"Phys.Rev.B. 62(13). 9148-9154 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Matsuda, Y.Endoh et al.: "Freezing of anisotropic spin clusters in La_<1.98>Sr_<0.02>SuO_4"Phys.Rev.B. 61(6). 4326-4333 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Wakimoto, Y.Endoh et al.: "Systematic study of shot-range antiferromagnet order and the spin-glass state in lightly doped La_<2-x>Sr_xCuO_4"Phys.Rev.B. 62(5). 3547-3553 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Wakimoto, Y.Endoh et al.: "Direct observation of a one-dimensional static spin modulation in insulating La_<1.95>Sr_<0.05>SuO_4"Phys.Rev.B. 61(5). 3699-3706 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.F.Limonov, S.Tajima et al.: "Superconductivity -Induced effects on Phononic and Electonic Raman Scattering in Twin-Free YBa_2Cu_3O_<7-x> Single Crystals"Physical Review B. 61(18). 12412 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] J.Quilty, S.Tajima et al.: "Observations of a Pseudogap in the c-axis Electronic Raman Continuum of YBa_2Cu_4O_8 Single Crystals"Physical Review B (Rapid Communications). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.F.Limonov, S.Tajima et al.: "Phononic Spectrodcopy of the Pseudogap and Superconduction Gap in YBa_2Cu_3O_<7-x> Single Crystals"Physical Review. 62(17). 11859-11863 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Kimura, Y.Endoh et al.: "Neutron-Scattering Study of Incommensurate Elastic Magnetic Peaks in La2-xSrxCu1-yZnyO4(x〜0.21,y〜0.01)"J.Phys.Soc.Jpn.. 70Suppl.A. 52-54 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Matsuda, Y.Endoh et al.: "Neutron Scattering Studies on Lightly-Doped La2-xSrxCuO4"J.Phys.Soc.Jpn. 70Suppl.A. 46-48 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Nakajima, Y.Endoh et al.: "Phase Separation in Oxygen Doped La2CoO4+d"J.Phys.Soc.Jpn.. 70Suppl.A. 61-63 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Hiraka, Y.Endoh et al.: "Magnetic Diffuse Scattering in the CMR Manganite Sm0.55Sr0.45MnO3"J.Phys.Soc.Jpn.. 70Suppl.A. 88-90 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Hiraka, Y.Endoh et al.: "Spin Fluctuations in the Underdoped High-Tc Cuprate La1.93Sr0.07CuO4"J.Phys.Soc.Jpn.,70. 70Suppl.A. 853-858 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Koike, Y.Endoh et al.: "Cu-site-substitution effects on the 1/8 anomaly in the high-Tc cuprates and on the anomaly at x=0,12 in La2-xSrxCuO4"Physica C. 357-360. 82-88 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Koike, Y.Endoh et al.: "Possible stripe ordering at X=0.21 in La2-xSrxCu1-yZnyO4"Physica C. 364-365. 562-566 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] N.Yeh, S.Tajima et al.: "Evidence of Doping-Dependence Pairing Symmetry in Cuprate Superconductors"Phys.Rev.Lett.. 97. 87003 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Yoshida, S.Tajima: "Pressure-induced suppression of pair breaking in YBa2(Cu1-xZnx)3O7-y"J.Phys.Soc.Jpn. 70. 2856-2859 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Limonov, S.Tajima et al.: "Zn-doping effect on superconducting gap in YBa2Cu307-d single crystals : Raman study"Phys.Rev.B. 65. 24515 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] J.W.Quilty, S.Tajima et al.: "Evidence of the pseudogap and superconducting gap in the ab-plane electronic Raman continuum of YBa2Cu4O8"Phys.Rev.B. 65. 094513 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A.Yamamoto, S.Tajima: "Z Zn-substitution Effects on Superconductivity and Pseudogap in HgBa2CuO4+d Over a Wide Doping Range"Physica C. 357. 34-38 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Naoya Torikai, M.Arai: "Slow Dynamics of Soft-Matter and Biological Macromolecules Studied by Neutron Scattering."Journal of Neutron Research. 10-3,4. 111-186 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Oikawa, M.Arai et al.: "Neutron Powder Diffraction Study on Mg ^<11>B_2 Synthesized by different Procedures"J.Phys.XSoc.Jpn. 71. 2471-2476 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Muranaka, M.Ayai et al.: "Vibrational spectroscopy of MgB_2 by neutron inelastic scattering."J.Phys.Soc.Jpn., Suppl.. 71. 338-340 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Endoh, M.Arai, S.Tajima: "Advances in Superconductivity XII"Springer. 1128 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Kimura, Y Endoh et al.: "Incommesurate geometry of the elastic magnetic peaks in superconducting La_<1.88>Sr_<0.12>CuO_4"Phys.Rev.B. 61(21). 14366-14369 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y.Endoh, R.J.Birgeneau et al.: "Static and dynamical magnetic characters in doped Cu oxides"Physica B. 280. 201-204 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Matsuda Y Endoh et al.: "Static and dynamic spin correlation in the spin-glass phase of slightly doped La_<2-x>Sr_<x>CuO_4"Phys.Rev.B. 62(13). 9148-9154 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Matsuda, Y Endoh et al.: "Freezing of anisotropic spin clusters in La_<1.98>Sr_<0.02>CuO_4"Phys.Rev.B. 61(6). 4326-4333 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Wakimoto, Y.Endoh et al.: "Systematic study of short-range antiferromagnet order and the spin-glass state in lightly doped La_<2-x>Sr_<x>CuO_4"Phys.Rev.B. 62(5). 3547-3553 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Wakimoto, Y.Endoh et al.: "Direct observation of a one-dimensional static spin modulation in insulating La_<1.95>Sr_<0.05>CuO_4"Phys.Rev.B. 61(5). 3699-3706 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.F.Limonov, S.Tajima et al.: "Superconductivity -Induced effects on Phononic and Electonic Raman Scattering in Twin-Free YBa_2Cu_3O_<7-x> Single Crystals"Physical Review B. 61(18). 12412 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] J.Quilty, S.Tajima et al.: "Observations of a Pseudogap in the c-axis Electronic Raman Continuum of YBa_2Cu_4O_8 Single Crystals"Physical Review B (Rapid Communications). (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.F.Limonov, S.Tajima et al.: "Phononic Spectrodcopy of the Pseudogap and Superconducting Gap in YBa_2Cu_3O_<7-x> Single Crystals"Physical Review. 62(17). 11859-11863 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H.Kimura, Y.Endoh et al.: "Neutron-Scattering Study of Incommensurate Elastic Magnetic Peaks in La2-xSrxCul-yZnyO4(x〜0.21,y〜0.01):"J.Phys.Soc.Jpn.. 70Suppl.A. 52-54 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Matsuda, Y Endoh et al.: "Neutron Scattering Studies on Lightly-Doped La2-xSrxCuO4"J.Phys.Soc.Jpn. 70SUppl.A. 46-48 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Nakajima, Y Endoh et al.: "Phase Separation in Oxygen Doped La2CoO4+d"J.Phys.Soc.Jpn.. 70Suppl.A. 61-63 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H.Hiraka, Y.Endoh et al.: "Magnetic Diffuse Scattering in the CMR Manganite Sm0.55Sr0.45MnO3"J.Phys.Soc.Jpn.. 70Suppl.A. 88-90 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H.Hiraka, Y Endoh et al.: "Spin Fluctuations in the Underdoped High-Tc Cuprate La1.935r0.07CuO4"J.Phys.Soc.Jpn., 70. 70Suppl.A. 853-858 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y.Koike, Y Endoh et al.: "Cu-site-substitution effects on the 1/8 anomaly in the high-Tc cuprates and on the anomaly at x=0,12 in La2-xSrxCuO4"Physica C. 357-360. 82-88 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y Koike, Y Endoh et al.: "Possible stripe ordering at X=0.21 in La2-xSrxCul-yZnyO4"Physica C. 364-365. 562-566 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] N.Yen, S.Tajima et al.: "Evidence of Doping-Dependence Pairing Symmetry in CuprateSuperconductors"Phys.Rev.Lett.. 97. 87003 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Yoshida, S.Tajima: "PressureInduced suppression of pair breaking in YBa2(Cu1-xZnx)3O7-y"J.Phys.Soc.Jpn. 70. 2856-2859 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Limonov, S.Tajima et al.: "Zn-doping effect on superconducting gap in YBa2Cu3O7-d single crystals: Raman study"Phys.Rev.B. 65. 24515 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] J.W.Quilty, S.Tajima et al.: "Evidence of the pseudogap and superconducting gap in the ab-plane electronic Raman continuum of YBa2Cu4O8"Phys.Rev.B. 65. 094513 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A.Yamamoto, S.Tajima et al.: "Z Zn-substitution Effects on Superconductivity and Pseudogap in HgBa2CuO4+d Over a Wide Doping Range"Physica C. 357. 34-38 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Naoya Torikai, M.Arai: "Slow Dynamics of Soft-Matter and Biological Macromolecules Studied by Neutron Scattering"Journal of Neutron Research. 10-3,4. 111-186 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Oikawa, M.Arai et al.: "Neutron Powder Diffraction Study on Mg^<11>B_2 Synthesized by different Procedures"J.phys.Soc.Jpn. 71. 2471-2476 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T.Muranaka, M.Arai et al.: "Vibrational spectroscopy of MgB_2 by neutron inelastic scattering."J.Phys.Soc.Jpn.. 71(Suppl.). 338-340 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y Endoh, M.Arai, S.Tajima: "Advances in Superconductivity XII"Springer. 1128 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2005-04-19  

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