遠赤外領域の分光測定による超伝導機構の解明

通过远红外区域的光谱测量阐明超导机制

基本信息

批准号：
01631519
负责人：
長坂啓吾
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tokyo University of Science
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

MgO基板上にCVD法により結晶成長したBi_2Sr_2CaCu_2O_8薄膜を用意した。その膜厚は0.1μmであり、遠赤外光の透過率は高い。しかし、MgOのレストストラ-レン反射のために透過測定は300cm^<-1>以下に限定される。この他、フラックス法による試料も用意した。実験として、上述の試料について、5〜300cm^<-1>の透過スペクトルを得た。この時、透過スペクトルの(1)温度依存性と(2)磁場依存性が測定された。(1)温度依存性から、フラックス法で得た厚さ5μmの半導体試料と考えられるものについて、吸収係数の波数依存性から、ホッピング伝導であることが明らかにされ、またその温度依存性から、phonon-assisted hoppingであろうと考えられた。次に、CDV法による0.1μm×5mm×5mmの薄膜試料は、DC4端子法による抵抗の温度変化の実験により、T_c=81Kの超伝導性を示した。この試料の40〜300cm^<-1>の透過スペクトルの温度依存性は、ホッピング伝導とは異なった自由正孔ガスと考えられる常伝導正孔が70〜80%あり、20〜30%の伝導担体が超伝導性を示すと考えられる。これは、Mattis-BardeenとDrudeの式から光伝導度スペクトルを計算し理論的透過スペクトルを得て、上で述べた実験値と比較して決定したものである。2)CVD法による試料について、磁場0〜8Tを試料のa-b面に垂直に加えて、遠赤外透過測定を行うと、吸収スペクトルに変化が現れる肩を見つけた。これは光学(超伝導エネルギ-)ギャップの磁場依存性と考えられる。この変化とSkalskiの理論との比較から、0Kのエネルギ-ギャップ2△=220cm^<-1>と上部臨界磁場H_<c2>=38Tを決定した。以上をまとめると、酸化物伝導体Bl-Sr-Cu-Cu-O系において、光学伝導スペクトルが観測され、(a)ホッピング伝導(b)Drude則に従う常伝導が、ギャップ間にあり、同時に超伝導性も観測にかかっている。

BI_2SR_2CACU_2O_8由CVD方法生长的薄膜是在MGO基板上制备的。膜厚度为0.1μm，远红外光的透射率很高。但是，由于MGO的限制反射，传输测量值限制为300 cm^<-1>或更少。另外，还制备了通过通量法的样品。作为一个实验，对于上述样品，获得了5-300 cm^<-1>的透射光谱。目前，（1）测量了（1）温度依赖性和（2）传输光谱的磁场依赖性。（1）从温度依赖性中，可以发现，通过通量方法获得的5μm厚度半导体样品是基于吸收系数的波数依赖性的跳动传导，并且从温度依赖性中，人们认为它会被调音辅助跳跃。接下来，通过CDV方法的0.1μmx 5 mm x 5 mm薄膜样品显示了通过DC4末端方法的温度变化在电阻中的实验，T_C = 81K的超导性。该样品的40-300 cm^<-1>传输光谱的温度依赖性被认为是正常传导孔的70-80％，被认为是自由孔的气体，它们与跳跃传导不同，而20-30％的导电载体是超导性的。这是通过从Mattis-Bardeen和Drude方程计算的光电传入频谱来确定的，获得了理论传递谱，并将其与上述实验值进行比较。 2）对于使用CVD方法的样品时，当将0至8T的磁场垂直于样品的A-B平面添加时，并进行了远红外传输测量值时，发现了吸收光谱的变化的肩膀。这被认为是光学（超导能）间隙的磁场依赖性。将这种变化与Skalski理论的比较确定了0K 2 = 220cm^<-1>的能量差距和一个临界场H_ <c2> = 38T。为了总结以上，在氧化导体BL-SR-CU-CU-CU-O系统中观察到光电导率光谱，并且（a）跳传导（b）根据DRUDE法律在间隙之间进行正常传导，同时也观察到超导性。