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Strong carrier-scattering in iron-pnictide superconductors ${it Ln}$FeAsO$$_{1-y}$$ (${it Ln}$ = La and Nd) obtained from charge transport experiments

電荷輸送実験から得られた鉄ニクタイド超伝導体${it Ln}$FeAsO$$_{1-y}$$ (${it Ln}$ = La, Nd)における強いキャリア散乱

石田 茂之*; 中島 正道*; 富岡 泰秀*; 伊藤 利充*; 宮沢 喜一*; 鬼頭 聖*; Lee, C.-H.*; 石角 元志; 社本 真一  ; 伊豫 彰*; 永崎 洋*; 小嶋 健児*; 内田 慎一*

Ishida, Shigeyuki*; Nakajima, Masamichi*; Tomioka, Yasuhide*; Ito, Toshimitsu*; Miyazawa, Kiichi*; Kito, Hijiri*; Lee, C.-H.*; Ishikado, Motoyuki; Shamoto, Shinichi; Iyo, Akira*; Eisaki, Hiroshi*; Kojima, Kenji*; Uchida, Shinichi*

知られている鉄系超伝導体の中で、最も高い超伝導転移温度を持つ酸素欠損の鉄ヒ素化物${it Ln}$FeAsO$$_{1-y}$$ (${it Ln}$: La and Nd)において、特長的な常伝導状態電荷輸送が見つかった。この系における「ドーピング」の効果はおもに、high-${it T}$ $$_{c}$$銅酸化物におけるそれと異なり、おもにキャリア散乱によっている。最大の${it T}$ $$_{c}$$=28KのLa系の超伝導領域において、低温の抵抗は${it T}$ $$^{2}$$項に支配される。一方で、40Kより高い${it T}$ $$_{c}$$を持つNd系ではキャリアは${it T}$に比例する電気抵抗と小さな磁気抵抗を示す強い散乱を受ける。このような強い散乱が鉄系の高い${it T}$ $$_{c}$$超伝導性にとって決定的なものとなっている。

Characteristic normal-state charge transport is found in the oxygen-deficient iron-arsenides ${it Ln}$FeAsO$$_{1-y}$$ (${it Ln}$: La and Nd) with the highest ${it T}$ $$_{c}$$'s among known Fe-based superconductors. The effect of "doping" in this system is mainly on the carrier scattering, quite distinct from that in high-${it T}$ $$_{c}$$ cuprates. In the superconducting regime of the La system with maximum ${it T}$ $$_{c}$$ = 28 K, the low-temperature resistivity is dominated by a ${it T}$ $$^{2}$$ term. On the other hand, in the Nd system with ${it T}$ $$_{c}$$ higher than 40 K, the carriers are subject to stronger scattering showing ${it T}$ -linear resistivity and small magnetoresistance. Such strong scattering appears crucial for high-${it T}$ $$_{c}$$ superconductivity in the iron-based system.

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パーセンタイル:67.68

分野:Materials Science, Multidisciplinary

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