- 著者
- 北岡 良雄
- 出版者
- 物性研究刊行会
- 雑誌
- 物性研究 (ISSN:05252997)
- 巻号頁・発行日
- vol.64, no.5, pp.561-565, 1995-08-20
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1 0 0 0 強相関電子系超伝導の研究
- 著者
- 朝山 邦輔 COQBLIN B. BERTHIE C. STEGLICH F. FLOUQUET J. 三宅 和正 北岡 良雄 FLOUGUET J.
- 出版者
- 大阪大学
- 雑誌
- 国際学術研究
- 巻号頁・発行日
- 1994
1995年6月 朝山邦輔がオーストリア、フランス、ドイツの大学・研究所を訪問し、以下の研究テーマについて情報交換、研究成果の討論、研究打ち合せを行った。(1)ウィーン工科大学ハウザ-博士、ブラウン教授と重い電子系セリウム化合物の磁性の圧力依存性の研究。(2)グルノ-ブル原子核センターフル-ケ博士と重い電子系超伝導体ウラン化合物UPt_3,URu_2Si_2の研究(3)グルノ-ブル大学ベルティエ博士と酸化物高温超伝導体HgBa_2Ca_2Cu_3OのNMR研究(4)ダルムシュタット大学シュテ-グリッヒ教授、ガイベル博士と重い電子系超伝導CeCu_2Si_2とUpd_2Al_3,UNi_2Al_3の研究(5)ベルリン大学リューダース教授と酸化物高温超伝導HgRa_2Ca_2Cu_3O_3のNMR研究(6)パリ南大学コクブラン教授とCe化合物のT_1の理論的研究(7)キャンベル教授と高温超伝導体における渦系の運動とク-パ-対の対称性との関係同年7月北岡良雄がイタリー・トリエステにおける強相関電子系の夏の学校に出席し情報交換、討論を行った。同年9月朝山邦輔がインド・ゴアにおける強相関物理の国際会議に出席し、高温超伝導、重い電子系超伝導のNMRの結果を発表し、議論及び情報収集を行った。一方、同年9月ダルムシュタット大学ガイベル博士、10月にシュテ-グリッヒ教授を招聘し、共同研究のCeCu_2SiおよびUPd_2Al_3研究成果の交換と討論を行った。同年11月グルノ-ブル極低温研究所ルジェ博士を招聘し、重い電子系セリウム化合物について研究成果の交換を行った。1996年2月パリ南大学コクブラン教授を招聘し、重い電子系セリウム化合物の核磁気緩和時間の理論的研究について情報交換を行った。CeCu_2Si_2の基底状態は本質的には非磁性d波超伝導であり微妙なイオンの配列の乱れにより容易に超伝導が破壊され常伝導磁気秩序状態が発生する事がわかった。磁気秩序状態の性質は未定である。UPd2Al3は超伝導ギャップが線上に消失するd波超伝導でありわずかな試料の乱れや不純物により状態密度が変形し、比熱等にあたかもギャップが点状に消失しているように見せている事がわかった。UPt_3は三重項p波超伝導と結論される。これは強磁性スピンのゆらぎで媒介にした引力機構によるとかんがえられる。URu_2Si_2のク-パ-対の対称性についてはRuのNMR信号がまだ十分強くないので今後の研究に待たなければ成らない。Tc最高を与える酸化物高温超伝導体Tl_2Ba_2Ca_2Cu_3O_<10>,HgBa2Ca2Cu3O8のスピンゆらぎパラメータの測定から高温超伝導体では反強磁性的スピンゆらぎを媒介にした引力機構の可能性が非常に高くなった。軽ドープ系、重ドープ系等を含めた組織的な研究が必要である。応用上重要な渦系の運動とd波対との関係を明らかにする事が重要であり、今後のこの方面の研究も必要である。
1 0 0 0 OA 多元環境下の新しい量子物質相の研究
(1)多層型銅酸化物高温超伝導物質の系統的な研究から,高温超伝導現象の起源は反強磁性磁気秩序を生み出す超交換相互作用に起因することを明らかにし,発見以来25年経過してもなお混沌としていた銅酸化物高温超伝導現象を解明(2)Feニクタイド系新高温超伝導体が超伝導状態は等方的なギャップを有するマルチギャップ符号反転S±波モデルによって説明できることを示した(3)六方晶フェライトSr_3Co_2Fe_24O_41において電気磁気効果の室温弱磁場動作を世界で初めて実現(4)価数転移の量子臨界点が磁場により誘起されることを理論的に示した.以上の多彩な系において「新しい量子物質相の発見や現象を解明.
2本鎖梯子型量子スピン系のSrCu_2O_3について非磁性不純物(La-4%,5%,Zn-1%,3%)、磁性不純物(Ni,l%,2%,3%)を添加した系、ホールがドープされたSr_<14-x>Ca_xCu_<24>O_<41-y>系についてのCu-NQR、NMR測定を行い、梯子格子系の量子コヒーレンスの効果によって特異な磁気秩序が発現することを明らかにした。平成9年度の成果1. SrCu_2O_3にZnおよびNiを添加した系では、共通に反強磁性磁気秩序が起こることを示し、磁気モーメントの大きさは不純物近傍で空間的な分布をもつが、丁度不純物間の中間領域では0.041μB程度の比較的に均一な反強磁性自発分極をもつことを明らかにした。2. Zn添加系で反強磁性磁気秩序が起こる臨界濃度は0.5%付近であることを緩和時間の測定から明らかにした。3. L.aを添加した系(電子ドープ系)では、磁場による反強磁性分極が誘起されるが最大5%まで磁気秩序は起こらないことが明らにした。これはLaがSr位直に置換され、ラダー面のCu位置に均一に電子がドープされることに起因していることを示唆した。4. ホールがドープされたSr_<14-x>Ca_xCu_<24>O_<41>系では、すでに存在するホール濃度が少ない試料では空間的に均一な反強磁性分極が磁場によって誘起されることを見出した。平成10年度の成果1. 不純物(Zn,Ni,La,)によって誘起された異常磁性不純物によって誘起される交番磁化分極の相関長ξ_Sが不純物の種類に依らず、不純間距離とともに増大することを示した。また不純物を添加しない系のスピン一重項液体状態の相関長より極めて長いことが明かとなった。2. ホールドープ系スピンラダーの常圧での磁気秩序の同定加圧によって超伝導が発現するSr_<2.5>Ca_<11.5>Cu^<24>O_<41>は常圧下でT_N=2.2Kで磁気秩序を示すが、NMR/NQRの研究からラダー面上で0.02μ_Bの比較的に一様な大きさの自発磁気モーメントを持ち、鎖面上で最大0.5μ_Bの分布した磁気モーメントをもつ磁気秩序状態にあることを示した。梯子スピン系に不純物が添加されると低エネルギー励起(スピノン)が誘起され、その励起を媒介にして磁気秩序が発生する。一方、ホールをドープした系では多様な電子相が現れる。遍歴する場合は、超伝導が出現し、局在する場合は電荷密度状態と磁気秩序が共存する。電荷およびスピン自由度の局在と遍歴に起因して多彩な電子相があらわれることが本研究によってか明らかとなり、低次元量子スピン系の新しい研究分野の方向を切り開くことができた。