巨大近接効果ジョセフソン素子の研究

巨型邻近效应约瑟夫森元件研究

• 批准号: 17654062
• 负责人: 小田 研
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17654062/
• 关键词: 銅酸化物高温超伝導体; 巨大近接効果; 擬ギャップ; 電荷秩序; ボソン結晶; ジョセフソン接合; 隠れた秩序

本研究は、銅酸化物高温超伝導体における巨大近接効果の起源を解明し、これを用いた新規なタイプのジョセブソン接合を作製することを目的とする。巨大近接効果には、高温超伝導体の特異な性質の一つである擬ギャップ状態が深く関わっていると考えられている。そこで本研究では、擬ギャップ状態の起源に関する知見を得るため、走査トンネル顕微鏡(STM)によりビスマス系銅酸化物高温超伝導体(Bi2212)の擬ギャップを詳しく調べた。その結果、特性エネルギーが擬ギャップである電荷秩序の存在が明らかとなり、擬ギャップは電荷秩序の形成によることが示された。また、この電荷秩序は、d波超伝導ギャップのノードから離れた、いわゆるアンチノード領域の電子状態が関わっていて、T_C以下の超伝導状態でも存続し、ノード付近のフェルミ面(フェルミアーク)領域の準粒子によって起こる超伝導(フェルミアーク超伝導)と共存することも明らかにされた。アンチノード領域の準粒子、あるいは、それらの対(インコヒーレントなクーパー対)が電荷秩序を担うと考えられるが、どちらに起因するかは今後明らかにされるべき大変興味深い問題である。さらに、本研究では、クーパー対の電荷秩序、いわゆる"ボソン結晶"が高温超伝導体で実現していると、これが低温で超流動性を示す可能性(固体超流動の可能性)のあることが指摘され、このことと巨大近接効果の起源との関連性が議論された。これらの成果については、日本物理学会や高温超伝導に関する幾つかの国際会議で既に報告し、また、論文としてPhys. Rev. Lett.誌などに投稿した。

这项研究旨在阐明高温氧化铜超导体中巨型接近效应的起源，并使用此过程创建一种新型的Josepson结。据信，伪间隙状态是高温超导体的独特特性之一，与巨大接近效应深深涉及。因此，在这项研究中，为了获取有关伪群态起源的知识，我们使用扫描隧道显微镜（STM）详细介绍了基于二氧化碳的铜氧化铜氧化铜高温超导体（BI2212）。结果，据揭示了具有伪间隙特征能量的电荷顺序的存在，表明伪间隙是由电荷顺序的形成引起的。还已经显示，该电荷顺序涉及所谓的抗indode区域的电子状态，与D-Wave超导间隙的节点分开，并且在T_C以下的超导状态下持续存在，并在Fermi表面（Fermi Catirc）（Fermiarc超导率）（Fermiarc超导性）（Fermiarc超导性）（Fermiarc超导性）（Fermiarc）区域（Fermi Surface）（Fermi Surface）（Fermi Surface）（Fermi contect）（Fermiarc）区域（Fermi contect）（Fermiarc）区域（Fermi Croce）附近。据认为，安腹区域中的准粒子或它们的对（不连贯的库珀对）将采取收费顺序，但这是一个非常有趣的问题，将来会揭示。此外，这项研究指出，如果库珀对的电荷顺序，即所谓的“玻色子晶体”，可以用高温超导体实现，这可能表明在低温下（可能具有固体超级流体的可能性），并且讨论了巨大的接近效应之间的关系。这些结果已经在日本物理学会和几次有关高温超导性的国际会议上进行了报道，并且也已提交给《物理学》杂志。莱特牧师。

项目成果

STM/STS study on 4a x 4a electronic charge order of superconducting Bi2Sr2CaCu2O8+□

超导Bi2Sr2CaCu2O8+□ 4a x 4a电子电荷顺序的STM/STS研究

• 发表时间: 2005
• 期刊: J.Phys.Soc.Jpn. 74
• 作者: S.Fujiwara;M.Hashimoto;T.Itoh;H.Nakamura;長田 俊人;K.Kobayashi;T.Osada;E.Ohmichi;N.Hanasaki;N.Hanasaki;T.Osada;E.Ohmichi;M. Nagira;K. Shimada;X. Y. Cui;K. Terai;Mitsuharu Higashiguchi;T. Saitoh;S. Kaneyoshi;N. Tobita;Y. Miura;J. F. Douglas;Y. Takata;M. Higashiguchi;X. Y. Cui;M. Nagira;Shin-ichi Fujimori;H. Iwasawa;M. Arita;M. Arita;T. Hirahara;T. Kinoshita;H.Negishi;S.Negishi;K.Shimada;R.Eguchi;S-i.Fujimori;K.Shimada;X.Y.Cui;M.Higashiguchi;Y.Miura;M.Sawada;S.Negishi;Y.T.Cui;T.Yokoya;島田賢也;K.Shimada;M.Higashiguchi;A.Ino;K.Yaji;Y.Takata;K.Mimura;Y.Takeda;H.Iwasawa;X.Y.Cui;R.Eguchi;H.Shiozawa;T.Saitoh;K.Iori;K.Shimada;Y.Takata;H.Iwasawa;M.Higashiguchi;島田賢也;K. Shimada;島田賢也;K. Shimada;K. Shimada (Edited by S. Hufner)共著;M.Ashida;K.Inaba;T.Iida;K.Miyajima;T.Iida;T.Iida;T.Iida;H.Yasuda;H.Yasuda;J.G.Lee;J.Hiraki;M.Imamura;H.Yasuda;N.Momono;Y.H.Liu;J.Chang;A.Hashimoto;N.Momono et al.;A.Hashimoto et al.;N.Momono et al.
• 通讯作者: N.Momono et al.

Magnetic-field-induced spin excitations and renormalized spin gap of the underdoped superconductor La_<1.895>Sr_<0.105>CuO_4

欠掺杂超导体La_<1.895>Sr_<0.105>CuO_4的磁场诱导自旋激发和重正化自旋间隙

• 发表时间: 2007
• 期刊: Physical Review Letters 98
• 作者: S.Fujiwara;M.Hashimoto;T.Itoh;H.Nakamura;長田 俊人;K.Kobayashi;T.Osada;E.Ohmichi;N.Hanasaki;N.Hanasaki;T.Osada;E.Ohmichi;M. Nagira;K. Shimada;X. Y. Cui;K. Terai;Mitsuharu Higashiguchi;T. Saitoh;S. Kaneyoshi;N. Tobita;Y. Miura;J. F. Douglas;Y. Takata;M. Higashiguchi;X. Y. Cui;M. Nagira;Shin-ichi Fujimori;H. Iwasawa;M. Arita;M. Arita;T. Hirahara;T. Kinoshita;H.Negishi;S.Negishi;K.Shimada;R.Eguchi;S-i.Fujimori;K.Shimada;X.Y.Cui;M.Higashiguchi;Y.Miura;M.Sawada;S.Negishi;Y.T.Cui;T.Yokoya;島田賢也;K.Shimada;M.Higashiguchi;A.Ino;K.Yaji;Y.Takata;K.Mimura;Y.Takeda;H.Iwasawa;X.Y.Cui;R.Eguchi;H.Shiozawa;T.Saitoh;K.Iori;K.Shimada;Y.Takata;H.Iwasawa;M.Higashiguchi;島田賢也;K. Shimada;島田賢也;K. Shimada;K. Shimada (Edited by S. Hufner)共著;M.Ashida;K.Inaba;T.Iida;K.Miyajima;T.Iida;T.Iida;T.Iida;H.Yasuda;H.Yasuda;J.G.Lee;J.Hiraki;M.Imamura;H.Yasuda;N.Momono;Y.H.Liu;J.Chang
• 通讯作者: J.Chang

Scanning tunneling microscopy and spectroscopy study of 4a x 4a electronic charge order and the inhomogeneous pairing gap in superconducting Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+δ>

超导Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+δ>中4a x 4a电子电荷序和不均匀配对间隙的扫描隧道显微镜和光谱研究

• 发表时间: 2006
• 期刊: Physical Review B 74
• 作者: S.Fujiwara;M.Hashimoto;T.Itoh;H.Nakamura;長田 俊人;K.Kobayashi;T.Osada;E.Ohmichi;N.Hanasaki;N.Hanasaki;T.Osada;E.Ohmichi;M. Nagira;K. Shimada;X. Y. Cui;K. Terai;Mitsuharu Higashiguchi;T. Saitoh;S. Kaneyoshi;N. Tobita;Y. Miura;J. F. Douglas;Y. Takata;M. Higashiguchi;X. Y. Cui;M. Nagira;Shin-ichi Fujimori;H. Iwasawa;M. Arita;M. Arita;T. Hirahara;T. Kinoshita;H.Negishi;S.Negishi;K.Shimada;R.Eguchi;S-i.Fujimori;K.Shimada;X.Y.Cui;M.Higashiguchi;Y.Miura;M.Sawada;S.Negishi;Y.T.Cui;T.Yokoya;島田賢也;K.Shimada;M.Higashiguchi;A.Ino;K.Yaji;Y.Takata;K.Mimura;Y.Takeda;H.Iwasawa;X.Y.Cui;R.Eguchi;H.Shiozawa;T.Saitoh;K.Iori;K.Shimada;Y.Takata;H.Iwasawa;M.Higashiguchi;島田賢也;K. Shimada;島田賢也;K. Shimada;K. Shimada (Edited by S. Hufner)共著;M.Ashida;K.Inaba;T.Iida;K.Miyajima;T.Iida;T.Iida;T.Iida;H.Yasuda;H.Yasuda;J.G.Lee;J.Hiraki;M.Imamura;H.Yasuda;N.Momono;Y.H.Liu;J.Chang;A.Hashimoto
• 通讯作者: A.Hashimoto

STM/STS Study on 4a x 4a Electronic Charge Modulation of Bi2Sr2CaCu2O8+□

Bi2Sr2CaCu2O8+□ 4a x 4a电子电荷调制的STM/STS研究

• 发表时间: 2006
• 期刊: The AIP Conference Proceedings of 24^<th> International Conference on Low-Temperature Physics In press
• 作者: S.Fujiwara;M.Hashimoto;T.Itoh;H.Nakamura;長田 俊人;K.Kobayashi;T.Osada;E.Ohmichi;N.Hanasaki;N.Hanasaki;T.Osada;E.Ohmichi;M. Nagira;K. Shimada;X. Y. Cui;K. Terai;Mitsuharu Higashiguchi;T. Saitoh;S. Kaneyoshi;N. Tobita;Y. Miura;J. F. Douglas;Y. Takata;M. Higashiguchi;X. Y. Cui;M. Nagira;Shin-ichi Fujimori;H. Iwasawa;M. Arita;M. Arita;T. Hirahara;T. Kinoshita;H.Negishi;S.Negishi;K.Shimada;R.Eguchi;S-i.Fujimori;K.Shimada;X.Y.Cui;M.Higashiguchi;Y.Miura;M.Sawada;S.Negishi;Y.T.Cui;T.Yokoya;島田賢也;K.Shimada;M.Higashiguchi;A.Ino;K.Yaji;Y.Takata;K.Mimura;Y.Takeda;H.Iwasawa;X.Y.Cui;R.Eguchi;H.Shiozawa;T.Saitoh;K.Iori;K.Shimada;Y.Takata;H.Iwasawa;M.Higashiguchi;島田賢也;K. Shimada;島田賢也;K. Shimada;K. Shimada (Edited by S. Hufner)共著;M.Ashida;K.Inaba;T.Iida;K.Miyajima;T.Iida;T.Iida;T.Iida;H.Yasuda;H.Yasuda;J.G.Lee;J.Hiraki;M.Imamura;H.Yasuda;N.Momono;Y.H.Liu;J.Chang;A.Hashimoto;N.Momono et al.;A.Hashimoto et al.
• 通讯作者: A.Hashimoto et al.

STM Studies on Electronic Charge Order in the PG State of Bi2212

Bi2212 PG态电子电荷顺序的STM研究

• 发表时间: 2007
• 期刊: Physica C (In press)
• 作者: S.Fujiwara;M.Hashimoto;T.Itoh;H.Nakamura;長田 俊人;K.Kobayashi;T.Osada;E.Ohmichi;N.Hanasaki;N.Hanasaki;T.Osada;E.Ohmichi;M. Nagira;K. Shimada;X. Y. Cui;K. Terai;Mitsuharu Higashiguchi;T. Saitoh;S. Kaneyoshi;N. Tobita;Y. Miura;J. F. Douglas;Y. Takata;M. Higashiguchi;X. Y. Cui;M. Nagira;Shin-ichi Fujimori;H. Iwasawa;M. Arita;M. Arita;T. Hirahara;T. Kinoshita;H.Negishi;S.Negishi;K.Shimada;R.Eguchi;S-i.Fujimori;K.Shimada;X.Y.Cui;M.Higashiguchi;Y.Miura;M.Sawada;S.Negishi;Y.T.Cui;T.Yokoya;島田賢也;K.Shimada;M.Higashiguchi;A.Ino;K.Yaji;Y.Takata;K.Mimura;Y.Takeda;H.Iwasawa;X.Y.Cui;R.Eguchi;H.Shiozawa;T.Saitoh;K.Iori;K.Shimada;Y.Takata;H.Iwasawa;M.Higashiguchi;島田賢也;K. Shimada;島田賢也;K. Shimada;K. Shimada (Edited by S. Hufner)共著;M.Ashida;K.Inaba;T.Iida;K.Miyajima;T.Iida;T.Iida;T.Iida;H.Yasuda;H.Yasuda;J.G.Lee;J.Hiraki;M.Imamura;H.Yasuda;N.Momono;Y.H.Liu
• 通讯作者: Y.H.Liu