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Magnetic excitations in lightly-doped La$$_{2-x}$$Sr$$_x$$CuO$$_4$$

La$$_{2-x}$$Sr$$_x$$CuO$$_4$$低ドープ領域の磁気励起

松田 雅昌; 脇本 秀一  ; 藤田 全基*; 山田 和芳*; Tranquada, J. M.*

Matsuda, Masaaki; Wakimoto, Shuichi; Fujita, Masaki*; Yamada, Kazuyoshi*; Tranquada, J. M.*

銅酸化物高温超伝導体の大きな特徴の一つとして、電気伝導と磁性が密接に関係していることが挙げられる。超伝導発現機構の解明にはこの関係を明らかにすることが不可欠であり、実験,理論両面からの広範囲な研究が行われている。われわれは、絶縁体超伝導体転移を起こす境界領域のスピン相関(斜め非整合スピン相関)を詳細に理解するために、La$$_{2-x}$$Sr$$_x$$CuO$$_4$$低ホール濃度領域での中性子散乱実験を行っている。第一の興味は、斜め非整合スピン相におけるスピン相関が、電荷秩序を伴うストライプ秩序に起因するのか、純粋に磁気的なスパイラルスピン秩序に起因するかどうかである。このことを調べるために不純物効果の実験を行い、ストライプモデルがより適切であるという結果を得た。第二の興味は、磁気励起がニッケル酸化物におけるように通常のスピン波か、超伝導相で見られる砂時計型であるかどうかである。このことを調べるために磁気励起の詳細な測定を行ったところ、砂時計型であることを示唆する結果を得た。これらの結果は、銅酸化物高温超伝導における磁性の役割を明らかにするうえで重要である。

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