核磁気共鳴法による酸化物高温超伝導体の超伝導発現機構の研究

利用核磁共振方法研究氧化物高温超导体的超导机理

基本信息

批准号：
01631501
负责人：
熊谷健一
金额：
$ 2.88万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1989
资助国家：
日本
起止时间：
1989 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

酸化物高温超伝導体では電子スピンの揺らぎや電荷の揺らぎが、その超伝導発現機構を担っている可能性もあり、超伝導相に隣接している反強磁性相の性質、及びそれをもたらすスピン相関の知見を得ることはきわめて重要なことである。本研究においては、各原子サイトにおける微視的電子状態の知見を得るため核磁気共鳴法での核スピン緩和時間等の測定を行い、以下の成果を得た。1.八面体Cu-Oを含む結晶構造の正孔注入型La_<2-x>Sr_xCuO_4系において、^<139>La-NQRを観測し、超伝導相と3D-反強磁性相の間に緩和率の異常を伴う新しい磁気秩序相を発見した。この転移点では内部磁場の大きさは不連続に増大しかつ電気四重極相互作用も変化することが明らかになった。2.La_<2-x>Sr_xCuO_4のx>0.12以上でCu-NQR信号を観測することに成功した。超伝導状態でT_1は急速にのび、スピンの揺らぎは抑えられる。このT_1の温度変化は他の酸化物超伝導体のそれと類似であり、酸化物系での異常な超伝導を示している。一方х>0.3の正常状態ではT_1T=Const.のKorringa関係が広い温度範囲(1-100K)で成りたっており系は金属的であることが解った。またxが小さいところでの1/T_11/T_2の大きな増大はχ(q,ω)のq=Qの成分の増大によるものであろう。3.電子注入型Nd_<2-x>Ce_xCuO_4系のx<0.1でCuの反強磁性がゼロ磁場NMRの観測で確認された。この系でも最も注目されることは、x>0.14の超伝導を示す領域では電気四重極相互作用が極めて小さくなり、電子ド-プによる電子状態の変化は正孔注入型のそれとは大きく異なることが明らかになった。

在氧化物高温超导体中，电子自旋和电荷的波动可能在超导机制中发挥作用，与超导相相邻的反铁磁相的性质及其影响也非常重要。。在这项研究中，我们利用核磁共振测量了核自旋弛豫时间，以获得每个原子位点的微观电子态的知识，并获得了以下结果。 1. 在含有八面体Cu-O晶体结构的空穴注入型La_<2-x>Sr_xCuO_4体系中，我们观察到^<139>La-NQR，发现超导相与3D相之间存在现象-反铁磁相。我们发现了一种具有异常弛豫率的新磁有序相。结果表明，在这个转变点，内部磁场的大小不连续地增加，电四极相互作用也发生变化。 2.我们成功地观测到La_<2-x>Sr_xCuO_4在x>0.12或更高处的Cu-NQR信号。在超导态下，T_1快速增长，自旋涨落受到抑制。 T_1 处的温度变化与其他氧化物超导体的温度变化类似，表明氧化物系统中存在反常超导性。另一方面，在 х>0.3 的正常状态下，T_1T=Const 的 Korringa 关系在很宽的温度范围（1-100K）内成立，表明该系统是金属的。此外，当x很小时，1/T_11/T_2的大幅增加可能是由于χ(q,ω)的q=Q分量的增加。 3.电子注入Nd_2-xCe_xCuO_4体系中x<0.1处的零场核磁共振观察证实了Cu的反铁磁性。该系统最值得注意的是，在x>0.14的超导区域，电四极相互作用变得极小，并且由于电子掺杂而导致的电子态的变化与空穴注入型的变化显着不同。。