クリーンなBi2212を用いた真の電子相図の決定：超伝導機構の解明に向けて

使用干净的 Bi2212 确定真实的电子相图：阐明超导机制

• 批准号: 20K03849
• 负责人: 渡辺 孝夫
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Hirosaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K03849/
• 关键词: 高温超伝導; 銅酸化物; 電子相図; 酸素量制御; アンダードープ; 抵抗率; 鉄系超伝導体; BCS-BECクロスオーバー; 擬ギャップ; コヒーレント温度; 共鳴原子価結合（RVB）モデル; 量子臨界点（QCP）モデル; 磁気輸送特性; プリフォームドペア

銅酸化物高温超伝導体の真の電子相図を明らかにすることは、超伝導機構解明のために重要である。令和３年度は、Bi(Pb)-2212を用いて最適ドープから十分なオーバードープまでの電子相図を調べ、量子臨界点（QCP）モデルよりも共鳴原子価結合（RVB）モデルの予想の方が近いことを明らかにした。そこで令和４年度は、Bi-2212のアンダードープ側の調査を試みた。ここでは、結晶組成を工夫すること及びアニールによる酸素量制御を精密に行うことにより、絶縁体ー超伝導体転移を含む広い範囲でドープ量（p）を制御することに初めて成功した。今後、抵抗率に加えて磁気抵抗やホール効果測定を行い、アンダードープ側の電子相図を明らかにする。また関連して、銅酸化物と同様に非従来型超伝導体である鉄系超伝導体FeTeSeの電子相図も調べている。鉄系超伝導体FeSeでは、超伝導ギャップの大きさとフェルミエネルギーが同程度になるため、BCS-BECクロスオーバー（極めて強結合な超伝導状態）に位置することが提案されている。 FeTeSeも類似の系であるため、同様なことが期待される。しかし、 FeTeSeは過剰鉄の問題があって研究が遅れていた。この問題を解決するため、代表者は効果的に過剰鉄を取り除くTeアニール法を開発した。令和４年度は、この結晶を用いて磁気抵抗と帯磁率測定を行い超伝導揺らぎのオンセット温度（Tscf）を見積もった。その結果、 FeTe0.6Se0.4では Tscf（= 40 K）がTc（= 14.7 K）の2.7倍であることが分かった。この値は、銅酸化物や FeSeと比較しても大きく、この系が確かに BCS-BECクロスオーバーに位置することを示している。この結果を、札幌で開催された国際会議LT29で発表した。

重要的是要阐明氧化铜高温超导体的真实电子相图，以阐明超导机制。在2021财政年度，我们研究了从最佳掺杂到使用BI（PB）-2212充分供电的电子相图，表明对谐振价键（RVB）模型的预测比量子关键点（QCP）模型更接近。因此，在2022年，我们试图研究BI-2212的被压低的一侧。在这里，通过设计晶体组成并精确控制氧气量通过退火，它首次成功地控制了泛量（P），包括绝缘子 - 渗透器转变。将来，除了电阻率外，还将执行磁场和霍尔效应测量值，以阐明不足侧的电子相图。此外，我们还研究了基于铁的超导式胎儿的电子相图，该超导体是一种非惯性超导体，类似于氧化铜。在基于铁的超导体FESE中，超导间隙和费米能的大小相似，因此已提议将其位于BCS-BEC交叉（一种极强的耦合超导状态）中。由于fetese是一个类似的系统，因此预期也是如此。但是，由于铁的问题，胎儿的研究很慢。为了解决这个问题，代表开发了一种有效去除过量铁的退火方法。在2022财年，使用该晶体测量了磁性和敏感性，以估计超导性波动的开始温度（TSCF）。结果，发现在FETE0.6SE0.4中，TSCF（= 40 K）比TC高2.7倍（= 14.7 K）。该值大于氧化铜和FESE，表明该系统确实位于BCS-BEC交叉中。结果是在萨波罗举行的国际会议LT29上提出的。

项目成果

Variation of Strong Correlation Effects in A-site Ordered Perovskites CaCu3Ti4-xRuxO12: Photoemission and Inverse Photoemission Studies

A 位有序钙钛矿 CaCu3Ti4-xRuxO12 中强相关效应的变化：光电发射和逆光电发射研究

• DOI: 10.7566/jpsj.92.044701
• 发表时间: 2023
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan
• 影响因子: 1.7
• 作者: Im Hojun;Iwataki Masataka;Tsunekawa Masanori;Watanabe Takao;Sato Hitoshi;Nakatake Masashi;Kimura Shin-ichi
• 通讯作者: Kimura Shin-ichi

銅酸化物高温超伝導体のオーバードープ域の電子相図：Pb ドープ Bi2212 を用いて

铜酸盐高温超导体过掺杂区域的电子相图：使用 Pb 掺杂 Bi2212

• 发表时间: 2022
• 作者: 渡辺孝夫;原田圭市;寺本祐基;臼井友洋;伊高健治;藤井武則;石川孟;金道浩一;野地尚;谷口晴香;松川倫明;Daniel S. Dessau
• 通讯作者: Daniel S. Dessau

Bi2223における光学反射率測定

Bi2223 的光学反射率测量

• 发表时间: 2021
• 作者: 伊藤優太;水溜勝也;中島正道;宮坂茂樹;佐々木菜絵;山口隼平;渡辺孝夫;田島節子
• 通讯作者: 田島節子

University of Colorado(米国)

科罗拉多大学（美国）

Divergent Nematic Susceptibility near the Pseudogap Critical Point in a Cuprate Superconductor

• DOI: 10.7566/jpsj.89.064707
• 发表时间: 2020-06-15
• 期刊: JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN
• 影响因子: 1.7
• 作者: Ishida, Kousuke;Hosoi, Suguru;Shibauchi, Takasada
• 通讯作者: Shibauchi, Takasada