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La$$_{2-x}$$(Sr,Ba)$$_{x}$$CuO$$_{4}$$の磁気揺動とその偏極性

Spin fluctuation and its anisotropy in La$$_{2-x}$$(Sr,Ba)$$_{x}$$CuO$$_{4}$$

脇本 秀一 ; 藤田 全基*; Gu, G.*; 加倉井 和久; 松田 雅昌; 武田 全康 ; Tranquada, J. M.*; 山田 和芳*; Birgeneau, R. J.*; Frost, C. D.*

Wakimoto, Shuichi; Fujita, Masaki*; Gu, G.*; Kakurai, Kazuhisa; Matsuda, Masaaki; Takeda, Masayasu; Tranquada, J. M.*; Yamada, Kazuyoshi*; Birgeneau, R. J.*; Frost, C. D.*

銅酸化物高温超伝導体の磁気励起に対するストライプの影響を調べるため、強固なストライプ構造を持つLa$$_{1.875}$$Ba$$_{0.125}$$CuO$$_{4}$$と弱いストライプ秩序を示すLa$$_{1.92}$$Sr$$_{0.08}$$CuO$$_{4}$$の単結晶を用いて偏極非弾性散乱実験を行い、低エネルギー領域($$omega$$$$<$$8meV)の磁気励起の偏極性を調べた。LBCO12.5%の試料では10Kでストライプ構造に起因する格子非整合弾性散乱ピークが観測され、偏極解析により秩序化したCu$$^{2+}$$スピンはCuO$$_2$$面内に寝ていることを確認した。偏極中性子非弾性散乱実験では$$omega$$=4meVのエネルギーでスピンが面内にのみ揺らいでいることを観測した。さらにLSCO8%の試料ではスピンの揺らぎが等方的であることを発見した。これらの結果は低エネルギー磁気励起がストライプの影響を強く受けていることを示唆する。

To study effects of the stripe structure to the magnetic excitations in the high-$$T_c$$ cuprates, we have performed polarized neutron scattering study on La$$_{1.875}$$Ba$$_{0.125}$$CuO$$_{4}$$ and La$$_{1.92}$$Sr$$_{0.08}$$CuO$$_{4}$$. The former shows robust stripe order whereas the latter has only weak order of stripes. The former shows spin fluctuations which are confined in the CuO$$_2$$ plane, correspondingly to the confinement of the ordered spins in the plane. The latter shows nearly isotropic spin fluctuations. These observations imply that the low-energy spin excitations are strongly affected by the stripe order, which is important to understand the origin of the universal magnetic dispersion in the high-$$T_c$$ cuprates.

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