軽元素を含む新異方的超伝導体の複合トンネル分光システムによる電子状態の解明

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19540370
• 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: 広島大学
• 研究代表者: 浴野 稔一 広島大学, 大学院・総合科学研究科, 教授 (40185103)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 層状窒化物超伝導体 / トンネル分光 / 走査トンネル顕微鏡分光(STM / STS) / 超伝導ギャップ

研究概要

低温超高真空走査型トンネル顕微鏡/分光(STM/STS)により、層状窒化物超伝導体の表面原子配列およびナノスケール電子状態に関する研究を行った。これらの物質にはα(FeOCl)型とβ(SmSI)型の層状多形が存在するが、それらの面内原子配列の違いを実空間で直接明らかにした。また、両者の電子状態分布に顕著な違いを見出した。超伝導転移温度T_cで規格化したエネルギーギャップ2Δ/k_BT_c(k_B:ボルツマン定数)はBCS理論値を大きく凌いでいる。このことから層状窒化物では電子対の結合が非常に強く、超伝導機構が従来とは異なることを示している。

研究成果

• [雑誌論文] STM/STS Measurements of the Layered Superconductor β-HfNCl1-x (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Ekino, A. Sugimoto, K.S. Yamanaka, A.M. Gabovich
  • 雑誌名: Physica C (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tunneling Break-Junction Spectroscopy on the Superconductor NdFeAs(O0. 9F0. 1) (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Ekino, A. Sugimoto, H. Okabe, K. Shohara, R. Ukita, J. Akimitsu, A.M. Gabovich
  • 雑誌名: Physica C (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tunneling spectroscopy of layered superconductors: Intercalated Li0. 48(C4H8O)x HfNCl and de-intercalated HfNCl0. 7 (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Takasaki, T. Ekino, A. Sugimoto, K. Shohara, S. Yamanaaka, A.M. Gabovich
  • 雑誌名: European Physical Journal B 73 ページ: 471-482
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pekala, Competition of superconductivity andcharge-density-waves in cuprates: recent evidence and interpretation (2010)
  • 著者名/発表者名: A.M. Gabovich, A. Voitenko, T. Ekino, M. Suan Li, H. Szymczak, M. Pekala
  • 雑誌名: Advances in Condensed Matter Physics 2010 ページ: 681070 (1-40)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atomic-scale spot structures and gap distributions on apical-fluorine cuprate superconductor Ba2Ca5Cu6O12O1-xFx)2 observed by STM/STS (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Sugimoto, K. Shohara, T. Ekino, Y. Watanabe, Y. Harada, S. Mikusu, K. Tokiwa, T. Watanabe
  • 雑誌名: Physica C (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scanning Tunneling Spectroscopy and Break Junction Spectroscopy on Iron-Oxypnictide Superconductor NdFeAs(O0. 9F0. 1) (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Sugimoto, T. Ekino, R. Ukita, K. Shohara, H. Okabe, J. Akimitsu, A.M. Gabovich
  • 雑誌名: Physica C (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Semiconducting gap of Nd1. 85Ce0. 15CuO4 revealed by break-junction tunnelling spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Ekino, A. Sugimoto, S. Hino, K. Shobara, A.M. Gabovich
  • 雑誌名: J. Phys. : Conf. Ser. 150 ページ: 052046 (1-4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charge-density-wave features in tunnel spectra of high-Tc superconductors (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Ekino, A.M. Gabovich, Mai Suan Li, M. Pekala, H. Szymczak, A.I. Voitenko
  • 雑誌名: J. Phys. : Conf. Ser. 150 ページ: 052047 (1-4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] STM Observation on layered nitride superconductor KxTiNCl (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Sugimoto, K. Shohara, T. Ekino, S. Yamanaka
  • 雑誌名: J. Phys. : Conf. Ser 150 ページ: 052251 (1-4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scanning tunneling microscopy/spectroscopy on multi-layered cuprate superconductor Ba2Ca5Cu6O12 (O 1-x Fx)2 (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Sugimoto, K. Shohara, T. Ekino, Y. Watanabe, Y. Harada, S. Mikusu, K. Tokiwa, T. Watanabe
  • 雑誌名: Physica C 有 ページ: 1020-1023
• [雑誌論文] Competition between superconducctivity and charge carrier localization in plumbates, in Superconductivity Reseach Advances (2008)
  • 著者名/発表者名: A.M. Gavobich, V.A. Drozd, M. Pekala, T. Ekino, R. Ribeiro
  • 雑誌名: Horizons in World Physics Vol.261 ページ: 149-193
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature-dependent pseudogap-like features in tunnel spectra of high-Tc cuprates as a manifestation of charge-density waves (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ekino, A.M. Gabovich, Mai Suan Li, M. Pekala, H. Szymczak, A.I. Voitenko
  • 雑誌名: J. Phys. :Condens. Matter 20 ページ: 425218 (1-15)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pseudogap-like phenomena in cuprates as a manifestation of charge-density waves (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ekino, A.M. Gabovich, Mai Suan Li, M. Pekala, H. Szymczak, A.I. Voitenko
  • 雑誌名: Acta Physica Polonica A 114 ページ: 59-66
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of local barrier height and electronic structure on cuprate superconductor by STM/STS (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Sugimoto, T. Ekino, H. Ekisaki
  • 雑誌名: J. Phys. : Conf. Ser. 100 ページ: 052003 (1-4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanoscale modulation of local barrier height on Bi-based cuprate superconductors observed by scanning tunneling microscopy / spectroscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Sugimoto, T. Ekino, H. Ekisaki
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Japan 77 ページ: 043705 (1-4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tunnel spectra of junctions involving BSCCO and other cuprates: superconducting and charge-density-wave gapping (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ekino, A.M. Gabovich, Mai Suan Li, M. Pekala, H. Szymczak, A.I. Voitenko
  • 雑誌名: Physica C 468 ページ: 1145-1147
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of the pseudogap-related structure in tunneling spectra of superconducting Bi2Sr2CaCu2O8+δrevealed by the break-junction technique (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Ekino, A.M. Gabovich, Mai Suan Li, M. Pekala, H. Szymczak, A.I. Voitenko
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 76 ページ: 180503R (1-4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charge-density-wave origin of dip-hump structures in the tunnel spectra of Bi2Sr2CaCu2O8+δ (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Ekino, A.M. Gabovich, Mai Suan Li, M. Pekala, H. Szymczak, A.I. Voitenko
  • 雑誌名: Acta Physica Polonica A 111 ページ: 573-580
  • 査読あり
• [雑誌論文] Specific Heat and Tunneling Spectroscopy Study of NbB2 (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Kuroiwa, Y. Tomita, A. Sugimoto, T. Ekino, J. Akimitsu
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Japan 76 ページ: 094705 (1-5)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Specific heat and tunneling spectroscopy study of NbB2 (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Kuroiwa, Y. Tomita, A. Sugimoto, T. Ekino, J. Akimitsu
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Japan 76 ページ: 094705 (1-5)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scanning tunneling microscopy and spectroscopy of MgB2 (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Ekino, T. Takasaki, R.A. Ribeiro, T. Muranaka, J. Akimitsu
  • 雑誌名: J. Phys. :Conf. Ser 61 ページ: 278-282
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evidence of the fine pseudogap at the Fermi level in Al-based quasicrystals (2007)
  • 著者名/発表者名: J.T. Okada, T. Ekino, Y. Yokoyama, T. Takasaki, Y. Watanabe, S. Nanao
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Japan 76 ページ: 033707 (1-4)
  • 査読あり
• [学会発表] Zr系層状窒化物超伝導体のSTM/STS観測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 正原和博, 杉本暁, 山中昭司, 浴野稔一
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] STM/STSを用いた層状窒化物超伝導体HfNClxにおけるトンネルスペクトルの温度依存性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉本暁, 山中昭司, 浴野稔一
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] 層状窒化物超伝導体β型HfNCl0. 7のSTM/STS観測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 正原和博, 杉本暁, 山中昭司, 浴野稔一
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] STM/STS measurements of superconducting gaps in the layered superconductorβ-HfNCl1-x (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Ekino, A. Sugimoto, K. Shohara, S. Yamanaka, A.M. Gabovich
  • 学会等名: 9th international conference on materials and mechanisms of superconductivity
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] Tunneling Break-Junction Spectroscopy on the Superconductor NdFeAs(O0. 9F0. 1) (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Ekino, A. Sugimoto, H. Okabe, K. Shohara, R. Ukita, J. Akimitsu, A.M. Gabovich
  • 学会等名: 9th international conference on materials and mechanisms of superconductivity
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] Atomic-scale spot structures and gap distributions on apical-fluorine cuprate superconductor Ba2Ca5Cu6O12O1-xFx)2 observed by STM/STS (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Sugimoto, K. Shohara, T. Ekino, Y. Watanabe, Y. Harada, S. Mikusu, K. Tokiwa, T. Watanabe
  • 学会等名: 9th international conference on materials and mechanisms of superconductivity
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] Scanning tunneling spectroscopy and break junction spectroscopy on iron-oxypnictide superconductor NdFeAs(O0. 9F0. 1) (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Sugimoto, T. Ekino, R. Ukita, K. Shohara, H. Okabe, J. Akimitsu, A.M. Gabovich
  • 学会等名: 22th international symposium on superconductivity (ISS2009)
  • 発表場所: Tsukuba
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] 層状窒化物超伝導体α型KxTiNClのSTM観測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 正原和博, 杉本暁, 浴野稔一, 山中昭司
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] Semiconducting gap of Nd1. 85Ce0. 15CuO4 revealed by break-junction tunnelling spectroscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ekino, A. Sugimoto, S. Hino, K. Shobara, A.M. Gabovich
  • 学会等名: 25th international conference on low temperature physics (LT25)
  • 発表場所: Amsterdam
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] Charge-density-wave features in tunnel spectra of high-Tc superconductors (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ekino, A.M. Gabovich, Mai Suan Li, M. Pekala, H. Szymczak, A.I. Voitenko
  • 学会等名: 25th international conference on low temperature physics (LT25)
  • 発表場所: Amsterdam
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] STM observation on layered nitride superconductorα-KxTiNCl (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Sugimoto, K. Shohara, T. Ekino, S. Yamanaka
  • 学会等名: 25th international conference on low temperature physics (LT25)
  • 発表場所: Amsterdam
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] Scanning tunneling microscopy/spectroscopy on multi-layered cuprate superconductor Ba2Ca5Cu6O12 (O 1-x Fx)2 (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Sugimoto, K. Shohara, T. Ekino, Y. Watanabe, Y. Harada, S. Mikusu, K. Tokiwa, T. Watanabe
  • 学会等名: 21th international symposium on superconductivity (ISS2008)
  • 発表場所: Tsukuba
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] Tunnel spectra of junctions involving BSCCO and other cuprates: superconducting and charge-density-wave gapping (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Ekino, A.M. Gabovich, Mai Suan Li, M. Pekala, H. Szymczak, A.I. Voitenko
  • 学会等名: 20th international symposium on superconductivity (ISS2007)
  • 発表場所: Tsukuba
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] Observation of local barrier height and electronic structure on cuprate superconductor by STM/STS (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Sugimoto, T. Ekino, H. Ekisaki
  • 学会等名: international conference on nanoscience and technology (ICN+T 2007)
  • 発表場所: Stockholm
  • 年月日: 20070000