高温超伝導体の超伝導ギャップ構造の解明

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20244060
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 花栗 哲郎 独立行政法人理化学研究所, 高木磁性研究室, 専任研究員 (40251326)
• 研究分担者: 幸坂 祐生 独立行政法人理化学研究所, 無機電子複雑系研究チーム, 基幹研究所研究員 (80455344)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• キーワード: 走査型トンネル顕微鏡 / 銅酸化物超伝導体 / 鉄系超伝導体 / 超伝導ギャップ / 擬ギャップ

研究概要

走査型トンネル顕微鏡法/分光法を用いた銅酸化物、及び鉄系超伝導体の研究を行った。銅酸化物超伝導体の母物質であるMott絶縁体にドープされたキャリヤは、結晶格子の対称性を破る擬ギャップ状態を局所的に誘起することを見出した。また、磁場を印加することによって超伝導ギャップの位相を知る新しい手法を開発し、鉄系超伝導体の超伝導ギャップ構造を明らかにした。さらに、これらの超伝導体における量子化磁束の電子状態の研究を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Scanning Tunneling Microscopy/Spectroscopy of Vortices in LiFeAs (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Hanaguri, K. Kitagawa, K. Matsubayashi, Y. Mazaki, Y. Uwatoko, H. Takagi
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualizing the emergence of the pseudogap state, and the evolution to superconductivity, in a lightly hole-doped Mott insulator (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Kohsaka, T. Hanaguri, M. Azuma, M. Takano, J. C. Davis, H. Takagi
  • 雑誌名: Nature Physics 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] STM/STSで見た鉄系超伝導体の超伝導体ギャップ (2011)
  • 著者名/発表者名: 花栗哲郎
  • 雑誌名: 材料の科学と工学 巻: Vol.48, No.2 ページ: 52-56
  • 査読あり
• [雑誌論文] 超伝導体を探る針～分光イメージング走査型トンネル顕微鏡～ (2011)
  • 著者名/発表者名: 花栗哲郎
  • 雑誌名: 日本物理学会誌 巻: Vol.66, No.3 ページ: 186-194
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unconventional s-Wave Superconductivity in Fe(Se, Te) (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Hanaguri, S. Niitaka, K. Kuroki and H. Takagi
  • 雑誌名: Science 巻: vol.328 ページ: 474-476
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coherence Factors in a High-T_c Cuprate Probed by Quasi-particle Scattering off Vortices (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Hanaguri, Y. Kohsaka, M. Ono, M. Maltseva, P. Coleman, I. Yamada, M. Azuma, M. Takano, K. Ohishi, H. Takagi
  • 雑誌名: Science 巻: vol.323 ページ: 923-926
  • 査読あり
• [雑誌論文] STMで見る高温超伝導体の渦芯 (2008)
  • 著者名/発表者名: 花栗哲郎
  • 雑誌名: パリティ 巻: vol.23 ページ: 50-54
• [雑誌論文] 電子分光用走査型トンネル顕微鏡 (2008)
  • 著者名/発表者名: 花栗哲郎
  • 雑誌名: 検査技術 巻: vol.13 ページ: 31-39
• [学会発表] STM/STS studies of iron-based superconductors (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Hanaguri
  • 学会等名: International Workshop "Iron-Based Superconductors
  • 発表場所: Munich, Germany
  • 年月日: 2012-03-23
• [学会発表] Visualizing the Emergence of the Pseudogap State and Its Transition to Superconductivity in a Lightly Hole-Doped Mott Insulator (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuhki Kohsaka
  • 学会等名: UK-Japan Meeting 2012, University of Tokyo
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2012-01-10
• [学会発表] STM/STSを用いた銅酸化物高温超伝導体の電子自己組織化と準粒子状態に関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 幸坂祐生
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Spectroscopic-Imaging STM Studies of Superconducting Gap in Unconventional Superconductors (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Hanaguri
  • 学会等名: The 26th International Conference on Low Temperature Physics
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2011-08-16
• [学会発表] STM/STS studies of the superconducting gap in iron-based superconductors (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Hanaguri
  • 学会等名: Gordon Research Conference on Superconductivity
  • 発表場所: Waterville Valley, USA
  • 年月日: 2011-06-08
• [学会発表] STM/STS studies of the superconducting gap in iron-based superconductors (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Hanaguri
  • 学会等名: Aspen Winter Conference "Contrasting Superconductivity of Pnictides and Cuprates"
  • 発表場所: Aspen, USA
  • 年月日: 2011-01-26
• [学会発表] STM/STS studies on iron-based superconductors (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Hanaguri
  • 学会等名: KITP workshop on the Iron-Based Superconductors
  • 発表場所: Santa Barbara, USA
  • 年月日: 2011-01-18
• [学会発表] Spectroscopic-imaging STM studies on unconventional superconductors (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Hanaguri
  • 学会等名: 18th International Vacuum Congress
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2010-08-24
• [学会発表] Emergence of local broken symmetries with hole-doping in Ca_<2-x> Na_xCuO_2Cl_2 (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Kohsaka
  • 学会等名: The 9th International Conference on Spectroscopies in Novel Superconductors
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2010-05-28
• [学会発表] Spectroscopic-Imaging Scanning Tunneling Microscopy on Iron-Based Superconductors (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Hanaguri
  • 学会等名: The 9th International Conference on Spectroscopies in Novel Superconductors
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2010-05-27
• [学会発表] 分光イメージングSTMで見た鉄系超伝導体のギャップ対称性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 花栗哲郎
  • 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: 2010-03-21
• [学会発表] Local Order in the Cuprate Superconductors Probed by Spectroscopic Imaging Scanning Tunneling Microscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: Yuhki Kohsaka
  • 学会等名: CM-DTC Symposium
  • 発表場所: St. Andrews, UK
  • 年月日: 2009-11-28
• [学会発表] Phase-sensitive quasi-particle interference effects in high-T_c superconductors (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Hanaguri
  • 学会等名: 9th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2009-09-08
• [学会発表] Visualizing Formation of Symmetry Breaking Excitations in a Lightly-doped Cuprate Superconductor (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Kohsaka
  • 学会等名: ICC-IMR Workshop Physics on Transition Metal Based Superconductors
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 2009-06-26
• [学会発表] Magnetic-field effects on the quasi-particle interference in cuprates (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Hanaguri
  • 学会等名: Gordon Research Conference on Superconductivity
  • 発表場所: Hong Kong, China
  • 年月日: 2009-06-10
• [学会発表] 銅酸化物高温超伝導体における電子状態の発達過程～実空間・遍歴/波空間の間で～ (2009)
  • 著者名/発表者名: 幸坂祐生
  • 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: 2009-03-29
• [学会発表] Evolution from momentum-space Cooper pairing to real-space pseudogap state in cuprate superconductors (2009)
  • 著者名/発表者名: Yuhki Kohsaka
  • 学会等名: APCTP 2009 Winter Workshop on Frontiers in Electronic Quantum Matter
  • 発表場所: Namhae, Korea
  • 年月日: 2009-02-09
• [学会発表] Evolution from momentum-space Cooper pairing to real-space pseudogap state in cuprate superconductors (2008)
  • 著者名/発表者名: Yuhki Kohsaka
  • 学会等名: Hong Kong Forum of Physics 2008-Quantum Matters and Quantum Simulation
  • 発表場所: Hong Kong, China
  • 年月日: 2008-12-13
• [学会発表] Evolution from Momentum-Space Cooper Pairing to Real-Space Pseudogap State in Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+δ> (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Kohsaka
  • 学会等名: International Symposium on Superconductivity
  • 発表場所: Tsukuba, Japan
  • 年月日: 2008-10-28
• [学会発表] Quasiparticle interference and coherence effects of high-T_c superconductor : STM/STS as a reciprocal-space probe (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Hanaguri
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] Superconducting Gap and Coherence Effect of a High-T_c Cuprate Ca_<2-x> Na_xCuO_2_Cl2 Probed by Quasi-particle Interference (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Hanaguri
  • 学会等名: The International Conference on Quantum Phenomena in Complex Matter of the series on Stripes and High T_c Superconductivity
  • 発表場所: Erice, Italy
  • 年月日: 2008-07-28
• [備考]
  • URL: http://www.riken.go.jp/lab-www/magmatlab/hanaguri/index-J.html