STM/STSから見た高温超伝導体のチェッカーボード型電荷秩序と擬ギャップ

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18540332
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 室蘭工業大学 (2007-2008); 北海道大学 (2006)
• 研究代表者: 桃野 直樹 室蘭工業大学, 工学部, 准教授 (00261280)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 銅酸化物高温超伝導 / 擬ギャップ / 電荷秩序 / 走査トンネル顕微鏡 / 走査トンネル分光

研究概要

銅酸化物高温超伝導体の超伝導発現機構を明らかにする上で、擬ギャップとチェッカーボード型電荷秩序の関連性を明らかにすることは大変重要である。本研究では, 走査トンネル顕微鏡・分光(STM/STS)を主に用いて、両者の関係および性質について詳しく調べた。その結果、(1)擬ギャップ状態でのチェッカーボード型電荷秩序は超伝導状態での電荷秩序と同様な性質を持つこと、(2)(電荷秩序の形成や擬ギャップに関係する)アンチノード付近のエネルギーギャップが少量の不純物の添加により大きく抑制されることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Electronic Raman Scattering in Zn-doped Bi2Sr2CaCu2O8+δ (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Momono, T. Kurosawa, M. Naito, M. Oda, M. Ido, Y. Aamakai, H. Takano, S. Murayama and A. Sakai
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 150 ページ: 052167-052170
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fermi-arc superconductivity pseudogap and charge order in Bi_2Sr_2CaCu_2O_8 (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Kurosawa, M. Oda, Y. H. Liu, K. Takeyama, N. Momono and M. Ido
  • 雑誌名: J. Phys. & Chem. Of Solids 69 ページ: 2265-2267
  • 査読あり
• [雑誌論文] STM/STS study in the stripe-ordered state of La_<2-x-y>Nd_ySr_xCuO_4(x=1/8, y~0.4) (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Momono, T. Kurosawa, T. Endo, K. Kurusu, K. Takeyama, M. Oda and M. Ido
  • 雑誌名: J. Phys. & Chem. Of Solids 69 ページ: 3031-3033
  • 査読あり
• [雑誌論文] STM/STS study on nondispersive checkerboard superstructure in superconducting Bi2212 and La-Bi2201 (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Ido, T. Yoneyama, Y.H. Liu, Y. Takano, N. Momono and M. Oda
  • 雑誌名: J. Phys. & Chem. of Solids 69 ページ: 3006-3010
  • 査読あり
• [雑誌論文] On the electronic inhomogeneity of underdoped Bi_2Sr_2CaCu_2O_8 (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. H. Liu, K. Takeyama, T. Kurosawa, N. Momono, M. Oda and M. Ido
  • 雑誌名: J. Phys. & Chem. of Solids 69 ページ: 3039-3041
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisotropic quasiparticle scattering rates in slightly underdoped to optimally doped high-temperature La_<2-x>Sr_xCuO_4 superconductors (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Chang, M. Shi, S. Pailhes, M. Mansson, T. Claesson, O. Tjernberg, A. Bendounan, Y. Sassa, L. Patthey, N. Momono, M. Oda, M. Ido, S. Guerrero, C. Mudry, and J. Mesot
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 78 ページ: 205103-205107
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct observation of the coexistence of the pseudogap and superconducting quasiparticles in Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+y> by time-resolved optical spectroscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. H. Liu, Y. Toda, K. Shimatake,N. Momono, M. Oda and M. Ido
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 1001 ページ: 137003-137006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tuning competing orders in La_<2-x>Sr_xCuO_4 cuprate superconductors by the application of an external magnetic field (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Chang, Ch. Niedermayer, R. Gilardi, N.B. Christensen, H.M. Ronnow, D.F. McMorrow, M. Ay, J. Stahn, O. Sobolev, A. Hiess, S. Pailhes, C. Baines,N. Momono, M. Oda, M. Ido, J. Mesot
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 78 ページ: 104525-104529
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coherent d-wave superconducting gap in underdoped La_<2-x>Sr_xCuO_4 by angle-resolved photoemission spectroscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Shi, J. Chang, S. Pailhes, M. R. Norman, J. C. Campuzano, M. Mansson, T. Claesson, O. Tjernberg, A. Bendounan, L. Patthey, N. Momono, M. Oda, M. Ido, C.Mudry, J. Mesot
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 101 ページ: 047002-047005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic structure near the 1/8-anomaly in La-based cuprates (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Chang, Y. Sassa, S. Suerrero, M. Mansson, M. Shi, S. Pailhes, A. Bendounan, R. Mottl, T. Claesson, O. Tjernberg, L. Patthey, M, Ido, M. Oda, N. Momono, C. Mudry, J. Mesot
  • 雑誌名: New Journal of Physics 10 ページ: 103016
  • 査読あり
• [雑誌論文] STM study on the period of charge order in the PG state of Bi2212 (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Takeyama, Y. H. Liu, T. Kurosawa,N. Momono, M. Oda and M. Ido
  • 雑誌名: International Journal of Modern Physics B 21 ページ: 3220-3223
  • 査読あり
• [雑誌論文] STM studies on electronic charge order in the PG state of Bi2212 (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. H. Liu, K. Takeyama, M. Ishikura,N. Momono, M. Oda and M. Ido
  • 雑誌名: Physica C 406 ページ: 961-962
  • 査読あり
• [雑誌論文] STM/STS study on underdoped La_<2-x>Sr_xCuO_4 (2007)
  • 著者名/発表者名: N. Momono, T. Goto, K. Takeyama, M. Oda and M. Ido
  • 雑誌名: Physica C 460 ページ: 965-966
  • 査読あり
• [雑誌論文] On-board sample cleaver (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Mansson, T. Claesson, U. O. Karlsson, O. Tjernberg, S. Pailhes, J. Chang, J. Mesot, M. Shi, L. Patthey, N. Momono, M. Oda, M. Ido
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 78 ページ: 076103
  • 査読あり
• [雑誌論文] 4ax4a electronic charge order enhanced in the inhomogeneous pseudogap state of Bi_2Sr_2CaCu_2O_8 (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. H. Liu, K. Takeyama,T. Kurosawa, N. Momono, M. Oda and M. Ido
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 75 ページ: 212507-212510
  • 査読あり
• [雑誌論文] When low- and high-energy electronic responses meet in cuprate superconductors (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Chang, S. Pailhes, M. Shi, M. Mansson, T. Claesson, O. Tjernberg, J. Voigt, V. Perez, L. Patthey, N. Momono, M. Oda, M. Ido, A. Schnyder, C. Mudry, J. Mesot
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 75 ページ: 224508-224513
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nature of the magnetic order in the charge-ordered cuprate La_<1.48>Nd_<0.4>Sr_<0.12>CuO_4 (2007)
  • 著者名/発表者名: N. B. Christensen, H. M. Ronnow, J. Mesot, R. A. Ewings, N. Momono, M. Oda, M. Ido, M. Enderle, D. F. McMorrow, A. T. Boothroyd
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 98 ページ: 197003-197006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic-field-induced spin excitations and renormalized spin gap of the underdoped La_<1.895>Sr_<0.105>CuO_4 superconductor (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Chang, A. P. Schnyder, R. Gilardi,H. M. Ronnow, S. Pailhes, N. B. Christensen, Ch. Niedermayer, D. McMorrow, A. Hiess, A. Stunault, M. Enderle, B. Lake, O. Sobolev, N. Momono, M. Oda, M. Ido, C. Mudry, J. Mesot
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 98 ページ: 077004-077007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scanning tunneling microscopy and spectroscopy study of 4ax4a electronic charge order and the inhomogeneous pairing gap in superconducting Bi_2Sr_2CaCu_2O_8 (2006)
  • 著者名/発表者名: A. Hashimoto, N. Momono, M. Oda, M. Ido
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 74 ページ: 064508-064518
  • 査読あり
• [雑誌論文] Muons as local probes of three body correlations in the mixed state of type-II superconductors (2006)
  • 著者名/発表者名: G. I. Menon, A. J. Drew, U. K. Divarkar, S. L. Lee, R. Giladi, J. Mesot, F. Y. Ogrin, D. Charakambous, E. M. Forgan, N. Momono, M. Oda, C. Dewhurst, C. Baines
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 97 ページ: 177004-177007
  • 査読あり
• [学会発表] STM/STS Study on Spatially Non-Uniform Pseudogap Structure of High Tc cuprates (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Momono
  • 学会等名: International Workshop on Inelastic Neutron and X-Ray Scattering in Strongly Correlated Electron Systems(ICC-IMR Workshop)
  • 発表場所: 東北大学, 仙台, Japan
  • 年月日: 2008-10-02
• [学会発表] 電子ラマン散乱から見たBi2212における不純物効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 内藤将士(桃野直樹)
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] Electronic Raman Scattering in Zn-doped Bi2Sr2CaCu2O8+δ (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Momono
  • 学会等名: 25th International conference on Low Temperature Physics
  • 発表場所: Amsterdam, Netherlands
  • 年月日: 2008-08-10
• [学会発表] 電子ラマン散乱から見たBi2212における超伝導ギャップと擬ギャップ (2008)
  • 著者名/発表者名: 桃野直樹
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-26
• [学会発表] STM/STSから見たLa_<2-x>Sr_xCuO_4およびLa_<2-x-y>Nd_ySr_xCuO_4の電子構造 (2007)
  • 著者名/発表者名: 桃野直樹
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2007-09-24
• [学会発表] STM/STS study of stripe-ordered state of La_<2-x-y>Nd_ySr_xCuO_4(x=1/8, y=0.4) (2007)
  • 著者名/発表者名: N. Momono
  • 学会等名: Yamada Conference LXI : Spectroscopies in Novel Superconductors
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 2007-08-23
• [学会発表] IMPURITY EFFECTS ON ENERGY GAP IN Bi2Sr2CaCu2O8+y INVESTIGATED BY ELECTRONIC RAMAN SCATTERING (2007)
  • 著者名/発表者名: N. Momono
  • 学会等名: 7th International Conference on New Theories, Discoveries and Applications of Superconductors and Related Materials
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2007-05-15
• [学会発表] STM/STSから見たLa_<2-x>Sr_xCuO_4の超伝導ギャップとフェルミアーク (2007)
  • 著者名/発表者名: 来栖潔(桃野直樹)
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2007-03-18
• [学会発表] Checkerboard-like charge order and inhomogeneous Energy gap in superconducting Bi_2Sr_2CaCu_2O_8 (2006)
  • 著者名/発表者名: N. Momono
  • 学会等名: 5^<th> International Conference "Stripes06"
  • 発表場所: Rome, Italy
  • 年月日: 20061000
• [学会発表] 電子比熱から見たLa_<2-x>Sr_xCu_<1-y>Ni_yO_4におけるノーダル超伝導 (2006)
  • 著者名/発表者名: 黒澤徹(桃野直樹)
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 千葉大学
  • 年月日: 2006-09-23
• [学会発表] STM/STS study on superconducting La_<2-x>Sr_xCuO_4 (2006)
  • 著者名/発表者名: N. Momono
  • 学会等名: 8^<th> International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity
  • 発表場所: Dresden, Germany
  • 年月日: 2006-07-14