テラヘルツスペクトロスコピーを利用した超伝導体磁束量子のダイナミクスの研究

利用太赫兹光谱研究超导体磁通量量子动力学

基本信息

批准号：
08J03587
负责人：
中村大輔
金额：
$ 1.15万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

高温超伝導体中の磁束量子の散逸構造について,テラヘルツ領域での複素電気伝導度を測定することで新たな知見を得ようという最終目標に対して,昨年度までに得られた結果をより確かなものとするために各測定物質に対して系統的な追加実験・解析を行った。銅酸化物高温超伝導体La_<2-x>Sr_xCuO_4薄膜についてはキャリア濃度をより幅広く変化させた試料に対して測定を行い,得られた結果から(1)超流体密度が有限に観測されるのは最大でも超伝導転移温度の2倍程度の温度からであり,(2)超伝導ゆらぎの性質が試料のキャリア濃度とともに明瞭に変化する,といったことをより確かなものにした。また,光学系に超伝導マグネット付きのクライオスタットを組み込み、銅酸化物高温超伝導体の磁場中におけるテラヘルツ伝導度測定を行った結果,(3)0.5Tの磁場下では超伝導ゆらぎが増加しないことが明らかになった。また,近年発見された鉄系の超伝導体については,昨年度までに最適ドープ領域のCoドープBaFe_2As_2(以下,122系試料)およびFeSe_<0.5>Te_<0.5>(以下,11系試料)の薄膜試料を用いた測定を行った。本年度は,122系試料については新しく不足ドープ領域の試料を測定し,常伝導状態の反強磁性相転移温度以下で非Drude的な伝導度の周波数スペクトルを観測した。この結果はフェルミ面の一部に現れるDirac cone中の電子の示す特異な応答として,実験結果を定性的に説明できた。また,11系試料では昨年度に測定した伝導度スペクトルに対して典型的なBCS型の伝導度スペクトルを計算して比較したところ,超伝導ギャップ近傍のふるまいとして理解でき,かつ超伝導転移近傍で超流体密度がBCS型の温度依存性と異なったふるまいを示すことが分かった。本年度の研究で得られた成果を,国際学会1件,および国内学会4件で発表した。

关于高温超导体中磁通量量子的耗散结构，其最终目的是通过测量Terahertz区域的复杂电导率获得新知识，对每种测量物质进行了其他系统的实验和分析，以确保进一步获得去年获得的结果。对于氧化铜高温超导体LA__ <2-x> sr_xcuo_4薄膜，对载载浓度变化的样品进行了测量，从获得的结果中，得到了（1）（1）在超级流量的最大情况下，（1）超级旋转的属性和2）的属性（2）属性（2）的属性（2）属性（2）属性（2）属性（2）样品的载体浓度。此外，将具有超导磁体的低温恒温器纳入了光学系统中，并且在高温氧化铜超导体的磁场中的Terahertz电导率测量结果表明，在（3）0.5T的磁场下，超导性波动并未增加。此外，对于近年来发现的基于铁的超导体，使用共掺杂的BAFE_2AS_2的薄膜样品进行测量（以下称为122系列样本）和FESE_ <0.5> <0.5> te_ <0.5>（以下是在最佳区域中提到的11个Series样本）。今年，对于122个系列样本，测量了新近不足的样品，并在正常电导率状态下在抗铁磁相变温度下观察到非干燥电导率的频谱。该结果可以定性地将实验结果解释为狄拉克锥体中电子表面部分出现的电子的奇异响应。 Furthermore, when we calculated and compared the conductivity spectra of typical BCS-type conductivity spectra for the 11-type series samples, it was found that it can be understood as behavior near the superconducting gap, and that the superfluid density behaves differently from the temperature dependence of the BCS-type in the vicinity of the superconducting transition.从今年的研究中获得的结果是在一次国际会议和四次国内会议上提出的。