高温超伝導体の電子状態に及ぼす同位体置換効果

同位素替代对高温超导体电子态的影响

• 批准号: 06F06048
• 负责人: 田島 節子
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06F06048/
• 关键词: 超伝導; 電子-格子相互作用; (Ba,K)BiO_3; 絶縁体-金属転移; BCS理論; 電気化学法; 非弾性X線散乱; フォノン分散; 高温超伝導; (Ba, K)BiO_3

本研究の目的はBa_<1-x>K_xBiO_3を対象物質として取り上げ、酸化物超伝導体における超伝導出現機構において、電子-格子相互作用がどのように寄与しているのかを明らかにすることである。Ba_<1-x>K_xBiO_3の母物質であるBaBiO_3では電荷密度波(CDW)が発生しており、そのために絶縁体化している。BaBiO_3のBaサイトにKを化学的に置換することにより、CDW絶縁体-金属転移が生じ、同時に低温で超伝導が出現する。この超伝導は従来のBCS理論の範疇で理解できる。この典型的な電子-格子相互作用超伝導体であるBa_<1-x>K_xBiO_3において、絶縁体-金属(超伝導)転移近傍のフォノン分散の変化を非弾性X線散乱を用いて明らかにし、超伝導に対する電子-格子相互作用の果たす役割を明らかにすることを試みた。本年度は昨年度作製した単結晶試料を用いて、SPring8のBL-35Uのビームラインにおいて非弾性X線散乱によるフォノン分散の測定を行った。x=0,0.38の単結晶試料を用いて、擬立方晶ペロブスカイト構造における(001)方向のフォノン分散の測定を行った。母物質のx=0では幾つかのフォノンバンドが観測されたが、そのうちの酸素の変位モードに対応するフォノンバンドが約70meV付近に存在し、このエネルギーはほとんど逆格子の波数に依存しない。一方で、絶縁体-金属転移近傍の金属相に位置するx=0.38では、酸素の変位モードに対応するフォノンバンドは、ブリルアンゾーンの中心からゾーンの端に向けてソフト化していることが確認できた。この結果は、電子-格子相互作用が絶縁体-金属転移および、それに伴い出現する超伝導の発現機構と密接に関わっていることを示している。

本研究的目的是以Ba_<1-x>K_xBiO_3为目标材料，阐明电子-晶格相互作用如何促进氧化物超导体中超导性的产生。 BaBiO_3是Ba_<1-x>K_xBiO_3的母体材料，产生电荷密度波（CDW），使其成为绝缘体。通过化学取代BaBiO_3的Ba位点上的K，发生CDW绝缘体-金属转变，同时在低温下出现超导性。这种超导性可以用传统的 BCS 理论来理解。在这种典型的电子-晶格相互作用超导体Ba_<1-x>K_xBiO_3中，我们使用非弹性X射线散射来阐明绝缘体-金属（超导）转变附近声子色散的变化。我们试图阐明电子-晶格的作用。超导中的相互作用。今年，我们使用去年制备的单晶样品，在 SPring 8 的 BL-35U 光束线上通过非弹性 X 射线散射测量了声子色散。使用 x=0,0.38 的单晶样品测量赝立方钙钛矿结构中 (001) 方向的声子色散。在母材中在x=0处观察到多个声子带，其中与氧的位移模式对应的声子带存在于70meV左右，该能量几乎不依赖于倒晶格的波数。另一方面，在位于绝缘体-金属转变附近的金属相中的 x = 0.38 处，证实了与氧置换模式对应的声子带从布里渊区的中心到布里渊区的边缘软化。区。这一结果表明电子-晶格相互作用与绝缘体-金属转变及其伴随的超导机制密切相关。

项目成果

A re-examination of the oxygen isotope effect in ARPES spectra of Bi2212

Bi2212 ARPES 谱中氧同位素效应的重新检验

• 发表时间: 2007
• 期刊: Physica C 463-465
• 作者: S.Fujiwara;M.Hashimoto;T.Itoh;H.Nakamura;長田 俊人;K.Kobayashi;T.Osada;E.Ohmichi;N.Hanasaki;N.Hanasaki;T.Osada;E.Ohmichi;M. Nagira;K. Shimada;X. Y. Cui;K. Terai;Mitsuharu Higashiguchi;T. Saitoh;S. Kaneyoshi;N. Tobita;Y. Miura;J. F. Douglas;Y. Takata;M. Higashiguchi;X. Y. Cui;M. Nagira;Shin-ichi Fujimori;H. Iwasawa
• 通讯作者: H. Iwasawa

Two-phonon contributions to the inelastic x-ray scattering spectra of MgB_2

双声子对 MgB_2 非弹性 X 射线散射光谱的贡献

• 发表时间: 2007
• 期刊: Physical Review B75
• 作者: A.Q.R.Baron

Diffusion joint of YBCO coated conductors using stabilizing silver layers

• DOI: 10.1016/j.physc.2006.05.005
• 发表时间: 2006-10
• 期刊: Physica C-superconductivity and Its Applications
• 影响因子: 1.7
• 作者: J. Kato;N. Sakai;S. Tajima;S. Miyata;M. Konishi;Y. Yamada;N. Chikumoto;K. Nakao;T. Izumi;Y. Shiohara

Polarization dependence of the electronic Raman spectra of Ca-substituted YBCO single crystals: As a probe of s-wave mixing in the superconducting gap

Ca取代YBCO单晶电子拉曼光谱的偏振依赖性：作为超导间隙中横波混频的探针

• 发表时间: 2007
• 期刊: Physica C 463-465
• 作者: Cheng;X.;F. Niu;P. G. Silver;S. Horiuchi;K. Takai;Y. Iio;and H. Ito;T. Hiramachi et at.
• 通讯作者: T. Hiramachi et at.

Sub-meV resolution photoemission study on carbon substituted MgB_2

碳取代MgB_2的亚兆电子分辨率光电子研究

• 发表时间: 2007
• 期刊: PHYSICAC:Superconductivity 460-462
• 作者: S. Tsuda;T. Yokoya;T. Kiss;T. Shimojima;S. Shin;T. Togashi;S. Watanabe;C.Q. Zhang;C.T. Chen;S. Lee;H. Uchiyama;S. Tajima;N. Nakai and K. Machida
• 通讯作者: N. Nakai and K. Machida