STM・STSから見たBi系銅酸化物超伝導体の電荷秩序と2種類の擬ギャップ構造

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22340087
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 伊土 政幸 北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授 (90111145)
• 研究分担者: 小田 研 北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授 (70204211) ; 桃野 直樹 室蘭工業大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (00261280)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 銅酸化物高温超伝導 / 走査トンネル顕微法 / 走査トンネル分光 / 擬ギャップ / 電荷秩序 / ノーダルギャップ

研究概要

本研究では、STM/STSのdI/dV像やLDOS像からBi系銅酸化物高温超伝導体の大きな擬ギャップに関連するCu-O面の電荷秩序を調べた。その結果、1)電荷秩序はエネルギーギャップ内の低エネルギー領域で超伝導の準粒子干渉と共存すること、2)電荷秩序の周期はドープ量(ホール濃度)と共に格子定数の整数倍で変化する傾向にあること、また3)電荷秩序の明るい領域では暗い領域に比べてドープ量が高くなっていることが分かった。これらの結果は、電荷秩序がストライプモデルで見られるようなCu-O面内のホールの再配列に起因することを示している。また、本研究では小さな擬ギャップと超伝導との関わりについても議論した。

研究成果

• [雑誌論文] Ni-impurity effects on the superconducting gap of La_2-xSr_xCuO_4 studied from the magnetic field and temperature dependence of the electronic specific heat (2012)
  • 著者名/発表者名: Toru Kurosawa, N. Momono, M. Oda and M.Ido
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 85 ページ: 134522_1_7
  • DOI: doi:10.1103/PhysRevB.85.134522
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin density wave induced disordering of the vortex lattice in superconducting La_2-xSr_xCuO_4 (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Chang, J.S. White, M. Laver, C.J.Bowell, S.P. Brown, A.T. Holmes,L.Maechler, S. Streassle, R. Jilardi,S. Gerber, T. Kurosawa, N. Momono, M.Oda, M. Ido, O.J. Lipscombe, S.M Haydenet. et al.
  • 雑誌名: Phys.Rev. B. 巻: 85 ページ: 134520_1_7
  • DOI: doi:10.1103/PhysRevB.85.134520
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quasiparticle relaxation dynamics in underdoped B1_2Sr_2CaCu_2O_8+delta by two-color pump-probe spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Toda, P. Kusar, T. Kurosawa, M. Oda, M.Ido and D. Mihailovic
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 84 ページ: 174516-1-9
  • DOI: doi:10.1103/PhysRevB.84.174516
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonequilibrium Carrier Dynamics Studied in Underdoped Bi2212 by Polarized Optical Pump-Probe Spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: Yasunori Toda, J. Sekiya, Y.H. Liu, N.Momono, M. Oda and M. Ido
  • 雑誌名: Journal of Superconductivity and Novel Magnetism 巻: 23 ページ: 871-872
  • DOI: doi:10.1007/s10948-009-0608-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impurity Effects on Energy Gap in Bi_2Sr_2CaCu2O_8+y Investigated by Electronic Raman Scattering (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Momono, T. Kurosawa, Y. Amakai, Y.Sato, T. Suzuki, H. Takano, S. Murayama, A. Sakai, M. Oda and M. Ido
  • 雑誌名: Journal of Superconductivity and Novel Magnetism 巻: 23 ページ: 785-787
  • DOI: doi:10.1007/s10948-010-0694-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ni-impurity effects on the superconducting gap of La_2-xSr_xCuO_4: Measurements of the electronic specific heat under magnetic fields (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Kurosawa, N. Momono, H. Amitsuka, M.Oda and M. Ido
  • 雑誌名: Physica C-superconductivity and Its Applications 巻: 470 ページ: S42-43
  • DOI: doi:10.1016/j.physc.2009.10.107
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Fermi surface and band folding in La_2-xSr_xCuO_4, probed by angle-resolved photoemission (2010)
  • 著者名/発表者名: E. Razzoli, Y. Sassa, G. Drachuk, M.Mansson, A. Keren, M. Shay, M.H.Berntsen, O. Tiernberg, M. Radovic, J. Chang, S. Pailhes, N. Momono, M. Oda, M. Ido, O.J. Lipscombe, et al.
  • 雑誌名: NEW JOURNAL OF PHYSICS 巻: 12 ページ: 125003
  • DOI: doi:1088/1367-2630/12/12/125003
  • 査読あり
• [学会発表] 高温超伝導フォーラム (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊土政幸
  • 学会等名: スペクトロスコピー「STM/STS」
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-25
• [学会発表] STM/STSから見たBi系超伝導体の電荷秩序とストライプ (2012)
  • 著者名/発表者名: 山路潤、八田暁、宮崎弘、黒澤徹、桃野直樹、小田研、伊土政幸
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2012-09-21
• [学会発表] 磁場中比熱から見たBi_2Sr_2-xLn_xCuO_6+δ(Ln=La,Eu)のエネルギーギャップ (2012)
  • 著者名/発表者名: 中井貴大、阿部哲、北村友、田島健士、桃野直樹、雨海有佑、村山茂幸、高野英明
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] Nodal superconducting gap of Bi_2Sr_2-xLn_xCuO_6+δ(Ln=La,Eu) investigated by electronic specific heat measurements (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Momono
  • 学会等名: The 9th International Conference on New Theories, Discoveries and Applications of Superconductors and Related Materials
  • 発表場所: Grand Hotel Villa Tuscolana,Frascati-Rome, Italy (invited)
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] STM/STSから見たBi系高温超伝導体における電荷秩序と実効的超伝導ギャップ (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮崎弘、山路潤、山上佳丈、黒澤徹、桃野直樹、小田研、伊土政幸
  • 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: 2011-09-24
• [学会発表] STM/STSから見たBi-La2201の電荷秩序と擬ギャップ構造のホール濃度依存性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 八田暁、竹内卓総、山路潤、黒澤徹、桃野直樹、小田研、伊土政幸
  • 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: 2011-09-22
• [学会発表] 電子比熱から見たBi2201の電子状態 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西海信孝、桃野直樹、中井貴大、栗林慧、雨海有佑、村山茂幸、高野英明
  • 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: 2011-09-22
• [学会発表] Stripe order and superconductivity in the mechanical milling La_1.6-xNd_0.4Sr_xCuO_4 (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Momono
  • 学会等名: The 26th International Conference on Low Temperature Physics
  • 発表場所: Beijing International Convention Center, Beijing, China
  • 年月日: 2011-08-12
• [学会発表] STM/STSから見たBi-La2201の2次元電荷秩序とフェルミ面でのギャップ構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 竹内卓総、八田暁、山上佳丈、黒澤徹、桃野直樹、小田研、伊土政幸
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] STM/STSから見た2212のCuO面における電荷秩序と実効的超伝導ギャップ (2010)
  • 著者名/発表者名: 山上佳丈、宮崎弘、黒澤徹、桃野直樹、小田研、伊土政幸
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] STM・STSから見たアンダードープBi2212の超伝導ギャップ、擬ギャップ (2010)
  • 著者名/発表者名: 北島裕介、黒澤徹、横内崇之、桃野直樹、小田研、伊土政幸
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] 銅酸化物高温超伝導体Bi_2Sr_2CaCu_2O_8+δの超伝導に対するZn添加効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木隆広,桃野直樹,鳥居粛,高野英明,村山茂幸,酒井彰
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] Effects of Mechanical Milling on stripe-ordered La_2-x-yNd_yS_rxCuO_4 (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Momono
  • 学会等名: The 9th International Conference on Spectroscopies in Novel Superconductors
  • 発表場所: Fudan University, Shanghai, China
  • 年月日: 2010-05-28