T*系高温超伝導体の磁気励起

T*基高温超导体的磁激发

基本信息

批准号：
02J05651
负责人：
飯久保智
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

銅酸化物の高温超伝導発現機構や常伝導相で見られる異常物性にはこの系の大きな磁気揺らぎが重要な役割を果たしている。我々は、この磁気励起に対する"stripe"もしくはその揺らぎの影響を調べた。ここで"stripe"とは正孔の一次元的秩序と考えられているもので、それが超伝導の発現に関与するとの説があるからである。その説が正しいか否かを知る目的で、YBa_2Cu_3O_y(YBCO)とLa214系の磁気励起スペクトルχ"(q,ω)(波数ベクトルq、エネルギーω)を測定し、"stripe"がこれらの系に共通に存在するかどうかまで含めて詳しく解析した。スピン帯磁率χ(q,ω)=χo(q,ω)/{1+J(q)χo(q,ω)}(χo(q,ω)は相互作用の無い系の一般化帯磁率、J(q)はCu-Cu間に働く交換相互作用)を計算し、バンドパラメータ等、現実に即した物質パラメータを用いて観測されたスペクトルにフィットしながら解析を行ってきた。グループによるこれまでの研究では、YBCOのχ"(q,ω)が"stripe"の影響なしに計算で再現されるのに対し、La_<2-x>Sr_xCuO_4(LSCO)系やLa_<1.6-x>Nd_<0.4>Sr_xCuO_4(LNSCO)系のいわゆるLa214系では、x〜0.12で"stripe"秩序(LNSCOのx〜1/8の低温域で存在する)または揺らぎのために、秩序がまだ形成されていない高温域でも、χ"(q,ω)の観測データと計算結果とに低エネルギー域で差異が見られている。計算をさらに高エネルギー領域まで拡張し、YBCOやLa214系の一つであるLa_<2-x>Ba_xCuO_4(x〜1/8)に対して最近報告された磁気励起スペクトルと比較し"stripe"の影響の有無を調べた。YBCO系ではχ"(q,ω)にcommensurate peakが現れるエネルギー(ω_r)を通り越してωを増加させたとき、逆格子空間の点(π/a,π/a)を基点にして眺めたincommensurate (IC) peakの位置が45°回転して観測されるが、上記のモデルでもその特徴がよく再現される。すなわち、ω_rを超える高エネルギー領域でも"stripe"の影響は見られない。この結果は、バンド描像を基盤にした当モデルの妥当性を示すとともに、"stripe"が銅酸化物系に共通に存在し、超伝導発現機構に重要な役割を果たすとする考え方に否定的であるように見える。La214系の一つであるLa_<2-x>Ba_xCuO_4の高エネルギー領域では"stripe"の影響がはっきりと識別できるほどの振舞いは同定できない。"stripe"の影響は主に低エネルギー領域でのIC peakのsharpeningとして観測される。

该系统中的大磁波动在铜氧化物的高温超导机制以及常导相中观察到的异常物理性质中发挥着重要作用。我们研究了“条纹”或其波动对这种磁激励的影响。在这里，“条纹”被认为是空穴的一维排序，并且有一种理论认为这与超导性的发展有关。为了弄清楚这个理论是否正确，我们测量了YBa_2Cu_3O_y（YBCO）和La214系统的磁激发谱χ”（q，ω）（波数矢量q，能量ω），发现“条纹”是我们详细分析了自旋磁化率 χ(q,ω)=χo(q,ω)/{1+J(q)χo(q,ω)}(χ)。 o(q,ω)是无相互作用的系统的广义磁化率，J(q)是Cu-Cu)之间的交换相互作用，并且使用现实的材料参数，例如能带参数，该小组先前的研究表明，YBCO的χ"(q,ω) 可以通过将其拟合到观测到的光谱来计算。另一方面，在La_<2-x>Sr_xCuO_4(LSCO)系列、La_<1.6-x>Nd_<0.4>Sr_xCuO_4(LNSCO)系列等所谓的La214系列中，x由于〜0.12的“条纹”顺序（存在于低温区域）我们在低能量范围内观察到数据与计算结果之间的差异，以研究“条纹”对 χ"(q,ω) 是否存在影响。当ω增加超过出现峰值的能量(ω_r)时，从倒晶格空间中的点(π/a，π/a)观察的不通约(IC)峰值的位置旋转45°。上述模型很好地再现了该功能。换句话说，即使在超过ω_r的高能量区域中也看不到“条纹”的效果。这些结果证明了我们基于能带图像的模型的有效性，并且反驳了“条纹”在铜酸盐系统中普遍存在并且在超导机制中发挥重要作用的观点。在La214系之一的La_<2-x>Ba_xCuO_4的高能区域中，无法识别出能够清楚地识别出“条纹”的影响程度的行为。 “条纹”效应主要表现为低能区 IC 峰锐化。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Satoshi Iikubo: "Magnetic Structure and the Hall Resistivity of Cul_<1-x>Zn_XCr_2Se_4"Journal of the Physical Society of Japan. 71・11. 2792-2799 (2002)

Satoshi Iikubo：“Cul_<1-x>Zn_XCr_2Se_4 的磁结构和霍尔电阻率”日本物理学会杂志 71・11 2792-2799（2002）。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Magnetic Structures and Spin States of NdBaCo_2O_<5.5>

NdBaCo_2O_<5.5>的磁结构和自旋态

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Journal of the Physical Society of Japan 73・10
影响因子：
0
作者：
M.Hidaka;M.Soejima;M.Soda;M.Sato;Sun-Hee Choi;Nark Eon Sung;Min Gyu Kim;Jay Min Lee;Chihiro Kato;Minoru Soda
通讯作者：
Minoru Soda