研究課題
本研究の目的は、電子ドープ型銅酸化物高温超伝導体において磁気相関の性質を明らかにし、さらにその静的秩序の安定性や動的な揺らぎが電荷秩序と相関するかどうかを解明することである。平成29年度には、前年度に磁気相関の発達に敏感なミュオンスピン緩和法によって新しく発見した電子ドープ型銅酸化物Eu2CuO4における動的な揺らぎの残った磁気相について調べた。Nd2CuO4やPr2CuO4においても同様の磁気相が存在することを明らかにした。これは、動的磁気相は希土類イオンには依存せず、Cuに本質的な性質であることを明らかにした。さらに還元アニール処理やCe4+を置換することによる電子ドープに対しても動的磁気相は存在しており、電子ドープ型銅酸化物高温超伝導において普遍的な磁性であることを示す。また中性子回折の測定を行ったところミュオンスピン緩和法で見られた磁気相の区別は出来なかった。このことから動的磁気相のスピン揺らぎの周波数はマイクロ秒以下の非常に遅い揺らぎであることがわかった。これらは、比較的単純な磁気秩序化を示すホールドープ型銅酸化物の母物質La2CuO4やYBa2Cu3O6とは異なる性質である。従来、電子ドープ型でも他のホールドープ型銅酸化物でも超伝導の舞台となるCuO2面の磁性は定性的に同じであると考えられていた。そのため、電子ドープ型超伝導とホールドープ型超伝導の対称性から超伝導の発現機構の理論的構築を目指すアプローチに対して、本研究の成果は重要な意義がある。なぜ電子ドープ型銅酸化物では特異的な磁気相関の発達の仕方を示すのか、また動的秩序相の物理的な理解については今後継続して調べていく必要がある。
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Proceedings of the 14th International Conference on Muon Spin Rotation, Relaxation and Resonance (μSR2017)
巻: 51 ページ: 011026
10.7566/JPSCP.21.011026
