| 研究課題/領域番号 |
14340105
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
山田 和芳 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (70133923)
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| 研究分担者 |
大山 研司 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (60241569)
藤田 全基 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (20303894)
水木 純一郎 特殊法人日本原子力研究所, 放射光科学研究センター, 次長 (90354977)
井澤 和幸 東北電力株式会社, 研究開発センター, 研究員
平賀 晴弘 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (90323097)
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| キーワード | 高温超伝導 / 電子-格子相互用 / 格子振動 / X線非弾性散乱 / 方射光 |
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| 研究概要 |
今年度は、前年度に見つけた、ボンド伸縮モードの[100]方向での分散関係の異常を論文としてまとめ、Physical Review Bに発表した。[100]方向ではフォノンの寿命は超伝導領域、特に波数ベクトルが1/4近傍で異常に短くなっている。このことから、[100]方向での電荷揺らぎとボンド伸縮モードとの結合が強く、Cu-Oボンドと平行に走る動的電荷ストライプが、この電荷揺らぎである可能性を示した。このことをさらに詳しく調べるために、静的ストライプ秩序を示すLa2-xBaxCuO4(x=1/8)で同様のフォノンを中性子非弾性散乱で詳しく調べた。その結果、[100]方向の波数ベクトルが1/4近傍で、フォノンのエネルギー幅が異常に広がることがわかった。詳しい解析の結果、双晶構造に伴う、面内の2つのモードのうち片方のみが、波数ベクトル1/4近傍で巨大なソフトニングを示しており、面内で1次元的な電荷揺らぎとの結合効果が明らかになった。さらにボンド伸縮モードの[110]方向でのフォノンの異常性の有無を確認するため、X線非弾性散乱実験を行った。その結果、ドーピング量の増加と共に、ブリージングモードの周波数は低下するが、ドーピング量に対して単調に変化し、[100]方向のハーフブリージングモードのような超伝導相での異常は見られなかった。
本研究は、2-1-4型結晶構造の銅酸化物超伝導体の、ハーフブリージングモードの異常性が、1次元的な電荷揺らぎ(動的電荷ストライプ)との結合によって引き起こされることを明らかにした。
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