酸化物超伝導体の酸素制御とC軸方向の電気伝導
氧化物超导体中的氧控制和 C 轴导电
基本信息
- 批准号:08740287
- 负责人:
- 金额:$ 0.64万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
- 财政年份:1996
- 资助国家:日本
- 起止时间:1996 至 无数据
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
酸化物高温超伝導の機構解明を目指すとき,常伝導相での電子状態の理解が必要である.その電子状態は特異な2次元性で特徴づけられ、c軸方向の伝導に顕著に反映される.すなわち,c軸方向の伝導が金属的か非金属的かを理解することは,高温超伝導体の2次元性が“単に異方性が大きい"だけなのか“本質的に伝導機構が2次元"であるのかを明らかにすることである.この問題を明らかにするため,典型的高温超伝導体のひとつLa_<2-X>Sr_XCuO_4で,c軸方向の伝導における不純物散乱の効果を調べた.ここで散乱体として,乱れの効果が小さく,再現性の点に優れた,酸素欠損効果を導入した.超伝導転移温度の最も高い組成では,酸素欠損の導入に伴い,c軸方向の電気抵抗率は全温度範囲で減少する.これはC軸伝導が金属的伝導でないことを示すが,単純な半導体のモデルでも説明できない.そこで,我々はこの現象を“c軸(CuO_2面間方向)の伝導は,電荷とスピンに分離しCuO_2面内に閉じこめられたキャリアーが,不純物の散乱により再結合し面間を飛び移ることで起こる"というモデルで説明した.さらに“アンダードープではこの抵抗率の減少は大きく,オーバードープ領域では小さくなる.すなわち,電荷の面内閉じ込めの効果はド-ピングと伴に小さくなる"ことを示した.すなわち,高温超伝導の伝導は,アンダードープ領域では伝導機構が異なる2次元金属的だが,オーバードープ領域では異方的な3次元金属的であり,最適組成ではアンダードープの特徴を強く示すことがわかった.
当旨在阐明氧化物高温超导机理时,有必要了解正相中的电子态。电子态具有独特的二维性,这在c-中的传导中得到了显着的体现。换句话说,了解c轴方向的传导是金属性还是非金属性意味着高温超导体的二维性是否仅仅是由于大的各向异性,或者传导机制本质上是二维的。为了阐明这个问题,我们研究了典型高温超导体之一La_<2-X>Sr_XCuO_4中杂质散射对c轴方向传导的影响。这里,作为散射体,我们引入了氧在具有最高超导转变温度的成分中,由于氧空位的引入,c轴方向的电阻率在整个温度范围内下降。这表明c轴传导不是金属传导,但即使用简单的半导体模型也无法解释,因此,我们将这种现象定义为“c轴(CuO_2面间方向)传导是由电荷和自旋He引起的。”使用模型解释了这一点,其中载流子被分离到 CuO_2 平面中,并由于杂质的散射和平面之间的跳跃而被限制在 CuO_2 平面内重新组合。电阻率的降低较大,并且在过掺杂区域变得更小。换句话说,面内电荷限制的效果随着掺杂而降低。换句话说,在欠掺杂区域,高温超导体的传导性降低。研究发现,其导电机制是二维类金属,具有不同的导电机制,但在过掺杂区域是各向异性的三维类金属,并且在最佳成分下表现出强的欠掺杂特性。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
F.Nakamura,et.al.: "Pressure Effects of Resistivity along the axis in La_<2-X>Sr_XCuO_4" J.Low Temperature Physics. 105. 915-920 (1996)
F.Nakamura 等人:“La_<2-X>Sr_XCuO_4 中电阻率沿轴的压力效应”J.低温物理学。
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- 影响因子:0
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