超高分解能角度分解光電子分光装置の極低温化酸化物超伝導体の電子状態の研究

利用超高分辨率角分辨光电子能谱研究低温氧化物超导体的电子态

基本信息

批准号：
11740193
负责人：
横谷尚睦
金额：
$ 1.41万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

東大物性研に建設した超高分解能角度分解能光電子分光装置を改良し、エネルギー分解能1.4meV,角度分解能0.2度、測定最低試料温度4Kを達成した。これらの諸性能は現時点で世界最高である。この装置を用い、これまでの光電子分光装置の分解能と試料温度では測定の難しかった低温超伝導体について、その超伝導及び常伝導状態の電子状態を調べた。単体金属については、世界に先駆けて超伝導ギャップの観測に成功するとともに、電子-フォノン結合に起因する微細電子構造を見いだした。Ni炭化ホウ化物の結果は、その超伝導ギャップが異方的s-波であることを示した。Ba_<1-x>K_xBiO_3についても、超伝導ギャップを光電子分光で初めて観測することに成功するとともに、超伝導転移温度より上の温度で擬ギャップが存在することを見いだした。最近超伝導転移が発見された、シリコンクラスレートについても超伝導ギャップを測定し、、弱結合超伝導体であることを見いだした。一方角度分解光電子分光実験からは、遷移金属ダイカルコゲナイド2H-NbS_<e2>について、これまで分離できなかったバンド全てを観測した。また、超伝導ギャップの観測にも成功し、その運動量依存性を調べた。酸化物高温超伝導体Bi2212については、2枚のCuO_2面に起因するバンド分裂と、バンドリノーマリゼーションを観測した。更に、これらの結果を低温超伝導体の結果と比較し、酸化物高温超伝導体の電子状態にフォノンが大きな影響を与えていることを見いだした。

已改进了在东京大学物理特性建立的超高分辨率光电光谱系统，以达到1.4 MeV的能量分辨率，角度分辨率为0.2度，最低样品温度为4K。这些表演目前是世界上最好的。使用该设备，我们研究了低温超导体的超导和正常传导状态的电子状态，这些状态很难用先前光电子光谱设备的分辨率和样品温度进行测量。关于单金属，我们是世界上第一个成功观察超导差距的人，并且还发现了由于电子 - 光键键而引起的精细电子结构。 Ni硼化物碳化物的结果表明，其超导间隙是各向异性S波。对于BA_ <1-x> k_xbio_3，我们首次使用光电子光谱法首次成功观察了超导间隙，并发现在超导过渡温度以上的温度下存在伪差距。还测量了硅离子酸盐的超导差距，最近发现了超导性转变，发现它们是弱耦合的超导体。另一方面，从角度分辨的光电子光谱实验中，对于过渡金属二甲哥代基2H-NBS_ <E2>，观察到所有无法分离的频带。我们还成功地观察了超导差距，并研究了其动量依赖性。对于氧化物高温超导体BI2212，观察到两个CUO_2表面引起的带状分裂和带状谱化。此外，将这些结果与低温超导体的结果进行了比较，并且发现声子对高温氧化物超导体的电子状态具有重大影响。