銅酸化物高温超伝導体の擬ギャップと超伝導ギャップ

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24340083
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 田島 節子 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70188241)
• 研究分担者: 宮坂 茂樹 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (70345106)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 高温超伝導 / 擬ギャップ / 超伝導ギャップ

研究実績の概要

昨年度までの成果をもとに更に研究を進め、次のような成果があった。
まず、同一試料で測定したBi2Sr2CaCu2Ozのラマン散乱スペクトルと角度分解光電子分光(ARPES)スペクトルについて、両者の定量的な比較を行うことに成功した。ARPESの実験データから久保公式を用いて、ほぼ完ぺきにラマンスペクトルを再現できることがわかった。このことから、これまで謎であったB2g偏光のラマンスペクトルで見られる超伝導ギャップの組成依存性が、ｄ波ギャップの大きさの変化に依るのではなく、超伝導に寄与するフェルミ面領域が減少しているためであることがわかった。ｄ波超伝導ギャップはARPESでの測定結果の通り、組成依存していないことが結論づけられた。また、B1g偏光のギャップエネルギーは、ARPESデータからは再現できず、この運動量空間領域のギャップが擬ギャップの影響を強く受けていること、その影響の程度は測定プローブごとに異なること、も明らかとなった。
もう一つの成果は、昨年度までに発見した“光学スペクトルに現れる高温での超伝導前駆現象”が普遍的なものであるかどうかの確認である。c軸偏光スぺクトルにおいて観測された超伝導前駆現象が、ab面内方向でも観測できるかどうか、同じYBa2Cu3Oy結晶を用いて測定を試みた。その結果、面内偏光では前駆現象が非常に見えにくいことがわかった。これは、常伝導状態ですでに反射率が高いため、超伝導転移による反射率の増加が観測しにくいことによるものと思われる。
反射型テラヘルツ時間領域分光を用いて、種々の組成の(La,Sr)2CuO4について超伝導前駆現象の探索も行った。どの組成についても、超伝導転移温度より10K程度高温から超伝導揺らぎが観測されたが、Y系で見られたような非常に高温からの前駆現象は観測できなかった。これも測定手法の精度の問題によるものと考えられる。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Emergence of novel antiferromagnetic order intervening between two superconducting phases in LaFe(As1-xPx)O: 31P-NMR studies (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Mukuda, F. Engetsu, T. Shiota, K. T. Lai, M. Yashima, Y. Kitaoka, S. Miyasaka, S. Tajima
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 83 ページ: 083702/1-4
  • DOI: 10.7566/JPSJ83.083702
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strongly three-dimensional electronic structure and Fermi surfaces of SrFe2(As0.65P0.35)2: Comparison with BaFe2(As1-xPx)2 (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Suzuki, T. Kobayashi, S. Miyasaka, T. Yoshida, K. Okazaki, L. C. C. Ambolode II, S. Ideta, M. Yi, M. Hashimoto, D. H. Lu, Z. –X. Shen, K. Ono, H. Kumigashira, S. Tajima, A. Fujimori
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 89 ページ: 184513/1-5
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.89.184513
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparative study of the effects of electron irradiation and natural disorder in single crystals of SrFe2(As1-xP x)2 superconductor (x=0.35) (2014)
  • 著者名/発表者名: C. P. Strehlow, M. Konczykowski, J. A. Murphy, S. Teknowijoyo, K. Cho, M. A. Tanatar, T. Kobayashi, S. Miyasaka, S. Tajima, R. Prozorov
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 90 ページ: 020508(R)/1-5
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.90.020508
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolution of the phase diagram of LaFeP1-xAsxO1-yFy (y=0-0.1) (2014)
  • 著者名/発表者名: K. T. Lai, A. Takemori, S. Miyasaka, F. Engetsu, H. Mukuda, S. Tajima
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 90 ページ: 064504/1-6
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.90.064504
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic phase diagram of SrFe2(As1-xPx)2 : Effect of structural dimensionality (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Kobayashi, S. Miyasaka, S. Tajima, N. Chikumoto
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 83 ページ: 104702/1-6
  • DOI: 10.7566/JPSJ83.104702
  • 査読あり
• [雑誌論文] Antiferromagnetic spin fluctuations enhancing superconducting transition temperature in LaFeAsO-based high-Tc superconductors (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Mukuda, K. Yamamoto, K. T. Lai F. Engetsu, M. Yashima, Y. Kitaoka, A. Takemori, S. Miyasaka, S. Tajima
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 3 ページ: 015038
  • DOI: 10.7566/JPSCP.3.015038
  • 査読あり
• [学会発表] 鉄系超伝導体LaFe(As1-xPx)(O1-yFy)および(Sr4Sc2O6)Fe2(As1- xPx)2におけるNMR (2015)
  • 著者名/発表者名: 塩田貴佳、阪野文秀、圓月風子、椋田秀和、八島光晴、北岡良雄、K. T. Lai、宮坂茂樹、田島節子、Y. -F. Guo、山浦一成、室町英治
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] NdFeP1-xAsx(O, F)の角度分解光電子分光の組成依存性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 竹森章、羽尻哲也、田中清尚、松波雅治、上久保将大、小林達也、宮坂茂樹、田島節子
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] 軟X線共鳴光電子分光によるBa(Fe1-xCrx)2As2中のCr 3d電子状態の観測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 輿石佳佑、小林達也、鈴木博人、堀尾眞史、徐健、堀場弘司、小林正起、簔原誠人、組頭広志、宮坂茂樹、田島節子、藤森淳
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] PrFeP1-xAsxO1-yFy (y=0, 0.05, 0.10) のF置換に伴う電子相図の変化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 道下修平、竹森章、宮坂茂樹、田島節子
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] F及びSr置換によるLaFeP1-xAsxOの電子相図のキャリアドーピング効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 上久保将大、竹森章、K.T. Lai、宮坂茂樹、田島節子
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] AFe2(As1－xPx)2 (A=Ba1-ySry, Sr1-yCay)の電子相図および結晶構造とTCの関係 (2015)
  • 著者名/発表者名: 足立徹、小林達也、宮坂茂樹、田島節子、一宮正義、芦田昌明、熊井玲児、中尾裕則、村上洋一
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] 反射型テラヘルツ時間領域分光で観測したLa2-xSrxCuO4の超伝導ゆらぎ (2015)
  • 著者名/発表者名: 隈部壽照、田中清尚、宮坂茂樹、田島節子
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] 銅酸化物高温超伝導体における角度積分光電子スペクトル線二色性の観測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山神光平、内免翔、金井惟奈、藤原秀紀、木須孝幸、東谷篤志、今田真、門野利治、玉作賢治、室隆桂之、矢橋牧名、石川哲也、永崎洋、田島節子、関山明
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] SrFe2(As1-xPx)2と他のAs/P置換系鉄系超伝導の電子相図の31P-NMRによる比較 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮本昌士、椋田秀和、八島光晴、北岡良雄、小林達也、宮坂茂樹、田島節子
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] Pressure-induced superconductivity in BaFe2As2 : optical study (2015)
  • 著者名/発表者名: E. Uykur, T. Kobayashi, W. Hirata, S. Miyasaka, S. Tajima, C. Kuntscher
  • 学会等名: The conference Berlin 2015
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 2015-03-15 – 2015-03-20
• [学会発表] Relation between structure anisotropy and TC and phase diagram of AFe2 (As1-yPy) 2 (A=Ba, Sr, Ca) (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Adachi, T. Kobayashi, S. Miyasaka, S. Tajima, M. Ichimiya, M. Ashida
  • 学会等名: American Physical Society March Meeting
  • 発表場所: San Antonio, USA
  • 年月日: 2015-03-02 – 2015-03-06
• [学会発表] Magneto-elastic coupling in detwinned SrFe2As2by inelastic X-ray scattering (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Murai, T. Fukuda, H. Uchiyama, S. Tsutsui, D. Ishikawa, T. Kobayashi, H. Nakamura, M. Machida, M. Nakajima, S. Miyasaka, S. Tajima, A.Q.R. Baron,
  • 学会等名: American Physical Society March Meeting
  • 発表場所: San Antonio, USA
  • 年月日: 2015-03-02 – 2015-03-06
• [学会発表] 銅酸化物高温超伝導体における価電子帯角度積分光電子スペクトルの線二色性の観測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山神光平、森健雄、内免翔、金井惟奈、藤原秀紀、木須孝幸、東谷篤志、今田真、寺嶋健成、門野利治、玉作賢治、室隆桂之、矢橋牧名、石川哲也、永崎洋、田島節子、関山明
  • 学会等名: 第28回日本放射光学会年会放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: 立命館大学
  • 年月日: 2015-01-10 – 2015-01-12
• [学会発表] Substitution Effect of Ba/Sr, Sr/Ca in AFe2 (As1-yPy) 2 (A=Ba, Sr, Ca) (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Adachi, T. Kobayashi, S. Miyasaka, S. Tajima, M. Ichimiya, M. Ashida
  • 学会等名: The 27th International Superconductivity Symposium
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] Magneto-elastic Coupling in Detwinned SrFe2As2by Inelastic X-ray Scattering (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Murai, T. Fukuda, H. Uchiyama, S. Tsutsui, D. Ishikawa, T. Kobayashi, H. Nakamura, M. Machida, M. Nakajima, S. Miyasaka, S. Tajima, A.Q.R. Baron
  • 学会等名: The 27th International Superconductivity Symposium
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] Reversal Anisotropy of In-plane Resistivity in Hole Doped Ba(Fe1-xTMx)2As2(TM=Mn, Cr) (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Kobayashi, K. Tanaka, S. Miyasaka, S. Tajima
  • 学会等名: The 27th International Superconductivity Symposium
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] 核磁気共鳴による新奇超伝導体の発現機構の研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 椋田秀和、圓月風子、牧翔太、松村隆史、八島光晴、北岡良雄、K. T. Lai、宮坂茂樹、田島節子、P. Giraldo-Gallo、I. R. Fisher、T. H. Geballe、B.Wang、大串研也
  • 学会等名: 基礎物理学研究所研究会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2014-10-21 – 2014-10-22
• [学会発表] AFe2(As1-yPy)2 (A=Ba, Sr, Ca)におけるBa/Sr,Sr/Ca 置換効果－電子構造に対する結晶構造の異方性効果－ (2014)
  • 著者名/発表者名: 足立 徹、小林 達也、宮坂 茂樹、田島 節子、一宮 正義、芦田 昌明、熊井 玲児、中尾 裕則、村上 洋一
  • 学会等名: 基礎物理学研究所研究会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2014-10-21 – 2014-10-22
• [学会発表] ホールドープしたBa(Fe1-xTMx)2As2 (TM=Cr, Mn)における面内電気抵抗率異方性の逆転 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小林達也、田中清尚、宮坂茂樹、田島節子
  • 学会等名: 基礎物理学研究所研究会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2014-10-21 – 2014-10-22
• [学会発表] Comparative study of the superconducting gap in Raman scattering and ARPES of Bi2Sr2CaCu2Oz (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Tajima, N. T. Hieu, Tanaka, T. Masui, S. Miyasaka
  • 学会等名: Institute for Materials Research (IMR) Workshop
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 2014-09-30 – 2014-10-02
  • 招待講演
• [学会発表] Superconducting transition temperature and re-emergence of antiferromagnetic order in LaFe(As1-xPx)(O1-yFy) (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Mukuda, F. Engetsu, T. Shiota, K. T. Lai, M. Yashima, Y. Kitaoka, S.Miyasaka, S.Tajima
  • 学会等名: Institute for Materials Research (IMR) Workshop
  • 発表場所: Ｓｅｎｄａｉ
  • 年月日: 2014-09-30 – 2014-10-02
  • 招待講演
• [学会発表] Overview of Tajima group's activities (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Tajima
  • 学会等名: IRON-SEA meeting
  • 発表場所: Dresden, Germany
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-13
  • 招待講演
• [学会発表] 31P-NMRによるSrFe2(As1-xPx)2の磁性と超伝導 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮本昌士、椋田秀和、八島光晴、北岡良雄、小林達也、宮坂茂樹、田島節
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] 鉄系超伝導体LaFe(As1-xPx)(O1-yFy)におけるNMR (2014)
  • 著者名/発表者名: 塩田貴佳、圓月風子、椋田秀和、八島光晴、北岡良雄、K. T. Lai、宮坂茂樹、田島節子、Y. -F. Guo、山浦一成、室町英治
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] Effect of P/As substitution on electronic properties of LaFeP1-xAsxO (2014)
  • 著者名/発表者名: .K. T. Lai、A. Takemori、S. Miyasaka、S. Tajima、T. Nakano、Y. Nozue、F. Engetsu、H. Mukuda
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] 非弾性X線散乱による鉄系超伝導体SrFe2As2のフォノン分散における磁気秩序の影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 村井直樹、福田竜生、内山裕士、筒井智嗣、石川大介、小林達也、中村博樹、町田昌彦、中島正道、宮坂茂樹、田島節子、Alfred.Q.R. Baron
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] SmFeAs(O,F)薄膜の赤外分光測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中島正道、菅原弘晃、内藤方夫、宮坂茂樹、田島節子
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] BaMn2As2における化学的圧力効果と電子ドープ効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 上久保将大、小林達也、宮坂茂樹、田島節子
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] What controls the bosonic fluctuation and Tc in iron-based superconductors? (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Tajima, S. Miyasaka, A. Takemori, K. T. Lai, T. Kobayashi, Y. Nakamatsu, T. Adachi, H. Suzuki, A. Fujimori, H. Mukuda
  • 学会等名: The Beijing International Workshop (II) on Iron-Based Superconductors
  • 発表場所: Beijing, Ｃｈｉｎａ
  • 年月日: 2014-08-04 – 2014-08-07
  • 招待講演
• [学会発表] Relation of the precursor of superconductivity, the psuedogap and the charge density wave in the cuprate superconductors: Study of optical conductivity and oxygen isotope exchange effect in YBa2Cu3Oy (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Tajima, E. Uykur, K. Kamiya, K. Tanaka, T. Masui, S. Miyasaka, H. Bando, Y. Aiura
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
  • 発表場所: Grenoble, France
  • 年月日: 2014-07-07 – 2014-07-11
• [学会発表] Superconducting transition temperature and re-emergence of antiferromagnetic order in LaFe(As1−xPx)(O1−yFy) (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Mukuda, F. Engetsu, T. Shiota, K. Yamamoto, K. T. Lai, M. Yashima, Y. Kitaoka, A. Takemori, S. Miyasaka, S. Tajima
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
  • 発表場所: Grenoble, France
  • 年月日: 2014-07-07 – 2014-07-11
• [学会発表] Optical observation of precursory superconductivity in YBa2Cu3Oy (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Tajima
  • 学会等名: Low Energy Electrodynamics in Solids 2014
  • 発表場所: Loire Valley, France
  • 年月日: 2014-06-29 – 2014-07-04
  • 招待講演
• [備考] 大阪大学田島研究室活動記録
  • URL: http//buna.phys.sci.osaka-u.ac.jp/topics_j.html