| 研究課題/領域番号 |
19340105
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| 研究機関 | 独立行政法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
相浦 義弘 独立行政法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス研究部門, 主任研究員 (80356328)
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| 研究分担者 |
永崎 洋 独立行政法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス研究部門, 主任研究員 (20242018)
増井 孝彦 国立大学法人大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (10403099)
吉田 良行 独立行政法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス研究部門, 研究員 (50415767)
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| キーワード | 酸化物高温超伝導体 / 角度分解光電子分光 / 酸素同位体効果 |
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| 研究概要 |
高温超伝導体の電子状態における酸素同位体効果のドープ量依存性に関する角度分解光電子分光研究を行った。その結果、(1)ドープ量の増加とともにノードキンク構造の酸素同位体置換に伴うエネルギーシフト量の減少、(2)ドープ量の増加にともなうノードキンク構造の自己エネルギーの実部のピーク構造のエネルギー幅の増加、(3)超伝導転移温度前後での、ノードキンク構造の強度の急激な減少および低エネルギー側の肩構造の出現することが示された。このことは、従来ノードキンクに対して提唱されてきた超伝導ギャップに依存しない格子振動モードに加えて、超伝導ギャップに依存する格子振動モードが電子構造と相互作用にしていること意味する。超伝導転移温度以下でのノードキンク構造のエネルギーシフト量の減少は、これら隣接する2つの格子振動モードのエネルギーシフトの重心の位置の変化により説明できることを提案した。
単層系のBi2201を用いて、頂点酸素面の歪みと酸素同位体指数の関連を調べた。超伝導転移温度は、この頂点酸素面の歪の増加とともに急激に減少する一方、酸素同位体指数は急激に増加することが示された。この系の超伝導ギャップおよびノート近傍の電子構造は頂点酸素面の歪の増加にはほとんど影響を受けないが、偽ギャップは頂点酸素面の歪の増加とともに急激に増加する。これらの実験事実から、この系の酸素同位体指数の増加は、超伝導ギャップに対する偽ギャップの相対的な増加に伴う効果であることを提唱した。このモデルを用いると、巨視的な現象として示される酸素同位体指数のドープ量依存性、層数依存性、歪み依存性は、角度分解光電子分光および走査型トンネル顕微鏡/分光で提唱されている微視的な2ギャップモデルにより解釈できることを示した。
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