| 研究課題/領域番号 |
17540323
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
小林 義明 名古屋大学, 大学院理学研究科, 助教授 (60262846)
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| 研究分担者 |
佐藤 正俊 名古屋大学, 大学院理学研究科, 教授 (40092225)
安井 幸夫 名古屋大学, 大学院理学研究科, 助手 (80345850)
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| キーワード | Na_xCoO_2・yH_2O / 核電気四重極共鳴(NQR) / 電荷秩序 / 超伝導電子対 / 核磁気緩和率 / 中性子散乱 / Na_<0.5>CoO_2 / NMRナイトシフト |
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| 研究概要 |
本研究では水和コバルト酸化物Na_xCoO_2・yH_2Oに対して温度Tとコバルト核電気四重極共鳴周波数ν_Qによる相図を完成させたことと相図中において超伝導相に隣接する非超伝導相の性質を明らかにしたことが第一の成果である。これは超伝導電子対形成の議論に関わる重要なデータとなっている。第二の成果は超伝導体の母物質Na_<0.5>CoO_2に現れる二つの相転移T_<c1>(87K)とT_<c2>(53K)に対する詳細なNMRデータを提出したことである。
(1)Na_xCoO_2・yH_2O超伝導体の超伝導転移温度現はコバルト核電気四重極共鳴周波数ν_Qに対して系統的な依存性をもつことがわかってきた。T-ν_Q相図上で超伝導相はν_Q=4.02から4.32MHzの広い範囲にあることがわかった。超伝導相を二つに分けるように4.20MHzで非超伝導相が存在することが明らかとなり、^2D-NMRの結果からこの非超伝導相は電荷秩序相であることもわかった。電荷秩序相に近いν_Q領域で超伝導転移温度T_cが高くなるという結果は超伝導が磁気秩序相に近いところで起こるという可能性を否定するものとなっている。
(2)^<59>Co-NMR及び中性子散乱実験から、Na_<0.5>CoO_2はT_<c1>より低温で特異な磁気構造を持つ反強磁性状態になることがわかった。同様な転移(T_<c1>=60K,T_<c2>=20K)を持つK_<0.5>CoO_2もT_<c1>以下同じ磁気構造を持つことが^<59>Co-NMRの結果からわかり、金属-絶縁体転移を示すT_<c2>で^<59>Co核磁気緩和率1/T_1はピークを形成することがわかった。Na系では1/T_1のピークが小さいがNaとKの両系ともにT_<c2>で磁気秩序状態の変化があると考えられることがわかった。
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