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

• 批准号: 63631010
• 负责人: 長坂 啓吾
• 金额: $ 1.92万
• 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: 1988
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1988 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-63631010/
• 关键词: Bi-Sr-Ca-Cu-O単結晶; 遠赤外透過スペクトル; 温度依存性; 超伝導エネルギーギャップ; 超伝導電流の揺らぎ; ヴァリアブルレンジホッピング伝導。

Bi-Sr-Ca-Cu-Oの単結晶が得られた。この単結晶の転移温度は80Kである。a-b面の伝導度に興味を持ち、この単結晶を劈開して厚さ約5μm面積2×2mm^2の単結晶の薄膜を得た。波数3〜40cm^<-1>及び波数15〜500cm^<-1>領域は、それぞれラメラー干渉計及びマイケルソン干渉計フーリエ分光計によって透過測定の実験を行った。試料温度8、50と90Kにおいて透過スペクトルが得られた。この結果は3〜300cm^<-1>全領域にわたって透過率は8Kが一番高く、温度が高くなるに従って透過率は低下した。また、波数依存性については3〜300cm^<-1>領域にわたって波数とともに吸収係数が低下した。T=80Kの上下の50Kと90Kでは、その透過スペクトルには大きな変化がなかった。一方、TimuskらはBi-Sr-Ca-Cu-O単結晶試料に関して、10〜300cm^<-1>領域で100±1%の反射立を観測し、300cm^<-1>に反射端を明確測定している。この反射からエネルギーギャップは300cm^<-1>であると報告されているが、本研究からあたかもgaplessであるかのような透過スペクトルが得られている。また、3〜300cm^<-1>の吸収係数を透過スペクトルから計算すると、波数60、130、175、240、(290)cm^<-1>の各波数にphonon吸収が観測されている。と同時にα=650・ω^<1/2>に依存する吸収スペクトルが得られた。これはphoton-induced hopping による吸収であると考えられる。また、転移温度Tc=80Kより十分低温での酸化物超伝導体の電気伝導度は、常伝導体の銅の伝導度よりも低い事実と考え合わせると、上式の吸収は超伝導の揺らぎ、また、超伝導体の不完全な部分での伝導がphoton-induced hoppingとして観測されていると考えられる。以上の研究から完全な単結晶の作製と透過スペクトルの研究を持続すれば、エネルギーギャプ周辺の光学伝導度が明らかにされ、また超伝導電流の揺らぎの問題が今後解決されて行くと期待している。

获得了BI-SR-CA-CU-O的单个晶体。该单晶的过渡温度为80k。他对A-B平面的电导率感兴趣，并裂解单晶以获得厚度约为5μm的单晶薄膜。使用层状干涉仪和Michaelson干涉仪傅立叶光谱仪和波量为3-40cm^<-1>和波数15-500cm^<-1>区域的传输测量实验。在样品温度8、50和90 K处获得传输光谱。该结果表明，在整个3-300 cm^<-1>区域中的透射率最高，并且随着温度升高，透射率下降。此外，关于波数依赖性，在3-300 cm^<-1>区域上的波数和波数降低的吸收系数也降低。在t = 80k上方和下方的50k和90k下，传输光谱没有显着变化。另一方面，Timusk等人。观察到在10-300 cm^<-1>区域中的100±1％反射，用于BI-SR-CA-CA-CU-O-O单晶样品，并清楚地测量了300 cm^<-1>的反射边缘。这种反思报告说，能隙为300 cm^<-1>，但是这项研究提供了似乎无间隙的透射光谱。此外，当从传输频谱中计算出3至300 cm^<-1>的吸收系数时，在每个波数的60、130、175、240和（290）cm^<-1>上观察到声子吸收。同时，获得了取决于α= 650 ・ω^<1/2>的吸收光谱。人们认为这是通过光子引起的跳跃吸收的。此外，如果我们考虑以下事实：氧化物超导在温度足以低于过渡温度TC = 80K的温度下的电导率低于正常导体中铜的电导率，则认为以上方程中的吸收是超导的波动，并且在超级范围的范围内进行了传导。我们希望，如果我们继续从上述研究中准备一个完整的单晶并研究传输光谱，则将揭示能隙周围的光电电导率，并且将来将解决超导电流波动的问题。

项目成果

Masayuki,Sato;Keigo,Nagasaka;Takashi,Shibayama;Kohtaro,Ishida: Japanese Journal of Applied Physics VoL.27,No.12,December,1988,pp.L2333-L2335. 27. L2333-L2335 (1988)

Masayuki,Sato;Keigo,Nagasaka;Takashi,Shibayama;Kohtaro,Ishida：日本应用物理学杂志第 27 卷，第 12 期，1988 年 12 月，第 L2333-L2335 页。