| 研究課題/領域番号 |
18K03505
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
深澤 英人 千葉大学, 大学院理学研究院, 准教授 (90361443)
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| 研究分担者 |
小堀 洋 千葉大学, 大学院理学研究院, 名誉教授 (10153660)
川股 隆行 東北大学, 工学研究科, 助教 (00431601)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 擬ギャップ / 反強磁性ゆらぎの抑制 / d波超伝導 |
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| 研究実績の概要 |
銅酸化物高温超伝導体はその発見以来、母物質である反強磁性モット絶縁体にキャリアを注入することにより超伝導が発現すると考えられてきた。しかし、近年Nd2CuO4構造いわゆるT’構造をもつ電子ドープ型高温超伝導体において、過剰酸素を取り除くことにより、電子をドープしなくても超伝導が発現する可能性が示された。しかし、一方で実験的に示されてきたこのノンドープ超伝導は、実は酸素がCuO2面から取り除かれ電子ドープが起こっており、その超伝導は従来通りのドープされたモット絶縁体としての高温超伝導であるとも、最近の研究では指摘されている。
T’-PLCCOやT’-LECOは、適切な還元処理により、超伝導を示し、還元処理の度合いにより超伝導転移温度Tcの異なる試料を得ることができる。本年度は、様々なTcをもつこれらの試料の中でT’-LECOのOをFで置換したT’-LECOFに注目し、系統的に63,65Cu核、139La核のNMR測定を行なった。そのスペクトル形状と第一原理計算を基にしたシ
ミュレーションとを組み合わせて解析を行い、結晶中のどの位置の酸素が除去されているかを同定することを試みたがこれについてはまだ決定的なことを結論付けられるには至っていない。
さらに、温度を変化させて63,65Cu核のNMR測定を行なうことにより、この物質における磁気ゆらぎと超伝導の関係について調べた。具体的には、超伝導・常伝導状態における核スピン・格子緩和率測定およびナイトシフト測定を行なうことにより、超伝導対称性および反強磁性ゆらぎの有無・強さを明らかにした。特に、電子ドーピングが進むにつれて反強磁性ゆらぎが抑制されること、どのドーピング域においてもd波超伝導状態が実現していることが明らかになった。また、低ドープ域で擬ギャップ現象を観測した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
結晶中の酸素欠損の位置決めに関して、決定的なことが言えない状況である。しかし、定量性をもって結論付けるには多くのデータが必要であり、これについては次年度以降に持ち越しとなっている。
今年度もっとも驚きの結果と言えるのは、T'-LEOCOFにおいても擬ギャップ現象を観測したことである。これは、銅酸化物高温超伝導体における電子ホール対称性が存在するかという問題への足掛かりになる結果であると考えられる。
しかし、昨年度以来公表すべきデータがそろってきているにも関わらず公表できていない状況があり、本研究課題は新たな知見も見出すことができたてはいるもののやや遅れていると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
来年度最も精力的に取り組まなくてはいけないのは公表論文の執筆である。これまでの２年間で公表すべき内容の成果はあがっており、これらの公表に力を入れる。
また、T'-LECOのL(La)をS(Sr)で置換した試料の合成も進んでおり、この試料ではホールドープが進んでいると考えられるが、この試料における反強磁性揺らぎや超伝導状態に関しても研究を進める予定である。
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