Spin dynamics and magnetic properties of overdoped LaSrCuO

過剰ドープ領域におけるLaSrCuOのスピン励起と磁気的性質

脇本 秀一  

Wakimoto, Shuichi

過剰にホールを導入した高温超伝導体LaSrCuO ()について中性子散乱により磁気励起を調べた。の試料では格子非整合な磁気励起が観測され、それらのスペクトルは6meV付近に極大を持ち、スピンギャップは観測されなかった。興味深いことに、ドープ量の増加に対し、6meV付近の動的帯磁率の極大値はに比例して減少し、超伝導を示さないの試料では磁気励起が観測されなかった。これは超伝導と低エネルギー磁気励起が深く関係していることを示している。さらに、磁化測定の結果から、過剰ドープ領域では、新たに発現する常磁性的局在モーメントとの競合の結果、超伝導が減衰していくことが明らかとなった。これらの結果に加え、最近行った高エネルギー磁気励起の測定から、過剰ドープ試料では低エネルギーだけでなく、高エネルギーにおいても磁気散乱が弱まっていることがわかった。本発表ではこれらの事実をSRの結果などから提唱された過剰ドープ領域における電荷の相分離の観点から検証する。

Spin excitation has been studied by neutron scattering experiments for the overdoped LaSrCuO for . Incommensurate excitations have been observed for the superconducting samples for . Energy spectrum of dynamic susceptibility for those samples shows maximum at 6 meV and no spin-gap is observed down to 2 meV. Interestingly the maximum dynamic susceptibility decreases linearly with decreasing , and finally, the low energy excitation becomes unobservable at coincidentally with the disappearance of bulk superconductivity. This implies an intimate relationship between the superconductivity and the low energy spin excitation. Magnetization measurements of overdoped LSCO with and without Zn impurities have revealed that the superconductivity vanishes in the overdoped regime as a result of a competition between the superconductivity and paramagnetism which is induced even in the Zn-free overdoped LSCO. In this talk, we report details of these results together with results of recently measured high-energy magnetic excitations which show weakened magnetic correlations of the overdoped samples not only in the low energy region but also in the high energy region.