雰囲気制御による高温超伝導体および関連物質の合成と構造・物性

可控气氛下高温超导体及相关材料的合成、结构和物理性能

• 批准号: 06216217
• 负责人: 上田 寛
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06216217/
• 关键词: 高温超伝導体; 雰囲気制御; 不定比性; オーバード-ピング; 相転移; 核磁気共鳴

高温超伝導体および関連物質について、高酸素圧から水素雰囲気までにわたる様々な雰囲気下での合成を行い、酸素量と構造・相関係・相転換および物性との関連について調べた。結果、以下のような成果を得た。(1)LaBa_2Cu_3O_yにおいて、高酸素圧処理により初めて酸素量が7を越える(y=7.06)試料の合成に成功した。酸素量が6から7.06にいたる試料を合成し、超伝導性を調べた結果、酸素量の増大とともに超伝導転移温度は上昇し、y〜7での極大を経て、y=7.06では再び79Kに低下する即ち123化合物では初めてのオーバードープ挙動を観測した。核磁気緩和時間の測定からは、スピンギャップ挙動の消失と転移温度の極大とは一致しないことが示される。また、超伝導は正方晶から斜方晶に変わるy【greater than or equal】7で発現し、構造と超伝導との密接な関連を示している。La-123ではY-123にみられる60K相は存在しない。(2)La_<2-X>Ba_XCuO_4において、x=0.125近傍では低温での正方晶への相転移に伴い、超伝導は抑えられるが、低温で静水圧を加えてゆくと、低温正方晶→斜方晶→高温正方晶と相転移し、斜方晶に転移する圧力で超伝導転移温度は急速に30Kに復活する。また、電気化学的酸化によりδ=0.11の過剰酸素を含む試料はバルク超伝導を示し、X線回折のその場観察では、斜方晶転移に伴うと思われるわずかな回折線の半値幅の増大がみられるが、ほとんど低温まで正方晶のままである。これらは、超伝導と構造および酸素不定比性との密接な関連を示している。(3)YBa_2Cu_4O_8,Tl_2Ba_2CuO_y,La_2CuO_4について共同研究で核磁気共鳴により、Cuサイト,Oサイトのスピンダイナミクスについての情報を得た。(3)カルコゲナイド超伝導体La_3S_4について不定比性とBa置換の効果を調べ、両者とも超伝導転移を抑えるが、前者が金属的なままであるのにたいし、後者では金属-半導体転移を示す。

在各种大气中合成了高温超导体和相关物质，从高氧气到氢气，以及氧含量和结构，相关性，相位变化和物理特性之间的关系。结果，我们达到了以下结果：（1）对于Laba_2cu_3o_y，在Laba_2cu_3o_y中合成了氧含量超过7（y = 7.06）的第一次（y = 7.06）。合成了氧含量从6到7.06的样品合成并检查了超导性，并且随着氧含量的增加，超导性过渡温度上升，最大y至7后，它再次下降到y = 7.06时，也就是123种化合物的首次过度对象。核磁性松弛时间的测量表明，自旋间隙行为的消失和过渡温度的最高不重合。另外，超导性在y [大于或相等] 7中表达，从四方变为正骨晶体，表明结构与超导性之间存在紧密的关系。在LA-123中，不存在Y-123中看到的60k阶段。 （2）在la_ <2-x> ba_xcuo_4中，由于相位在x = 0.125附近的低温下向四方过渡到四方，但是当在低温下施加静水压力时过渡到骨晶体。此外，由于电化学氧化而在δ= 0.11处含有过量氧的样品表现出散装的超导性，而原位观察X射线衍射显示衍射线的一半宽度略有增加，这似乎伴随着异晶性过渡，仍然是四边形的低温温度。这些显示超导性与结构与氧无定形比之间的密切关系。 （3）与YBA_2CU_4O_8，TL_2BA_2CUO_Y和LA_2CUO_4合作，通过核磁共振获得了CU位点和O位点的自旋动力学的信息。 （3）研究了不确定的特异性和BA取代对硫酸硫化剂超导体LA_3S_4的影响，并抑制了超导的过渡，但前者仍然是金属的，而后者则表现出金属 - 触发器的过渡。

项目成果

Izumi Tomeno: "NMR Study of Spin Dynamics at planar Oxygen and Copper Sites in YBa_2Cu_4O_8" Physica Review B. 49. 15327-15334 (1994)

Izumi Tomeno：“YBa_2Cu_4O_8 中平面氧和铜位点的自旋动力学的 NMR 研究”Physica Review B. 49. 15327-15334 (1994)

Kenji Otzschi: "Phases on the “Perovskite Line" in the La-Sr-Cu-O System" Journal of Superconductivity. 7. 73-75 (1994)

Kenji Otzschi：“La-Sr-Cu-O 系统中“钙钛矿线”的相”《超导杂志》7. 73-75 (1994)。

Yutaka Itoh: "Cu Nuclear Spin-Spin Relaxation in Tl_2Ba_2CuO_<6+δ>" Journal of the Physical Society of Japan. 63. 22-25 (1994)

Yutaka Itoh：“Tl_2Ba_2CuO_<6+δ> 中的 Cu 核自旋-自旋弛豫”，日本物理学会杂志 63. 22-25 (1994)。

Shinsaku Kambe: "Carrier Concentration Dependence of Covalent Bonding between Apical O and Cu Sutes in Tl_2Ba_2CuO_y probed by NMR" Physica B. 199-200. 250-251 (1994)

Shinsaku Kambe：“通过 NMR 探测 Tl_2Ba_2CuO_y 中顶端 O 和 Cu Sute 之间的共价键合的载流子浓度依赖性”Physica B. 199-200。

Akihiko Hayashi: "Structural Properties and Phase Diagram of La_2MO_<4+δ>(M=Ni,Cu)" Journal of Superconductivity. 7. 59-61 (1994)

Akihiko Hayashi：“La_2MO_<4+δ>(M=Ni,Cu) 的结构性质和相图”超导期刊。7. 59-61 (1994)