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論文

Zeeman effects on Yu-Shiba-Rusinov states

町田 理*; 永井 佑紀; 花栗 哲郎*

Physical Review Research (Internet), 4(3), p.033182_1 - 033182_12, 2022/09

https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.4.033182

重元素化合物や高温超伝導体をはじめとする物性科学における重要な系では、電子の相関効果が非常に重要である。本論文では、超高分解能の走査型トンネル顕微鏡によって、meVスケールの低エネルギー励起状態の磁場依存性を測定することに成功したことを報告する。その測定の結果、系の基底状態のスピン状態の変化を実験によって観測することができた。また、本研究によって、電子のスピンに関する情報を高精度に測定できる手法が確立された。

論文

Quasiparticle interference and superconducting gap in Ca$$_{2-x}$$Na$$_x$$CuO$$_2$$Cl$$_2$$

花栗 哲郎*; 幸坂 祐生*; Davis, J. C.*; Lupien, C.*; 山田 幾也*; 東 正樹*; 高野 幹夫*; 大石 一城; 小野 雅紀*; 高木 英典*

Nature Physics, 3(12), p.865 - 871, 2007/12

https://doi.org/10.1038/nphys753
 被引用回数：141 パーセンタイル：95.65(Physics, Multidisciplinary)

High-transition-temperature (high-$$T_c$$) superconductivity is ubiquitous in the cuprates containing CuO$$_2$$ planes, but each cuprate has its own character. The study of the material dependence of the $$d$$-wave superconducting gap (SG) should provide important insights into the mechanism of high-$$T_c$$ superconductivity. However, because of the "pseudogap" phenomenon, it is often unclear whether the energy gaps observed by spectroscopic techniques really represent the SG. Here, we use scanning tunnelling spectroscopy to image nearly optimally doped Ca$$_{2-x}$$Na$$_x$$CuO$$_2$$Cl$$_2$$ (Na-CCOC) with $$T_c=25 sim 28$$ K. It enables us to observe the quasiparticle interference effect in this material, through which we obtain unambiguous information on the SG. Our analysis of quasiparticle interference in Na-CCOC reveals that the SG dispersion near the gap node is almost identical to that of Bi$$_2$$Sr$$_2$$CaCu$$_2$$O$$_y$$ (Bi2212) at the same doping level, despite the $$T_c$$ of Bi2212 being three times higher than that of Na-CCOC. We also find that the SG in Na-CCOC is confined in narrower energy and momentum ranges than Bi2212, which explains $$-$$ at least in part $$-$$ the remarkable material dependence of $$T_c$$.

論文

Low-energy spectroscopic mapping studies in optimally-doped Ca$$_{2-x}$$Na$$_x$$CuO$$_2$$Cl$$_2$$

花栗 哲郎*; 幸坂 祐生*; Davis, J. C.*; Lupien, C.*; 山田 幾也*; 東 正樹*; 高野 幹夫*; 大石 一城; 高木 英典*

Physica C, 460-462, p.954 - 955, 2007/09

https://doi.org/10.1016/j.physc.2007.03.324
 被引用回数：1 パーセンタイル：6.7(Physics, Applied)

高分解能走査型トンネル顕微鏡により最適ドープのCa$$_{2-x}$$Na$$_x$$CuO$$_2$$Cl$$_2$$の研究を行った。以前低ドープの試料で見られていた「チェッカーボード」と呼ばれる局所状態密度の変調がここでも見られた。また、空間的に不均一なギャップが見られ、このギャップは昇温とともに消失する傾向にあった。これらの結果はギャップチェッカーボード型変調と共存した超伝導に関係していることを示唆する。

論文

Observation of individual vortices trapped along columnar defects in high-temperature superconductors

外村 彰*; 葛西 裕人*; 上村 理*; 松田 強*; 原田 研*; 中山 有里*; 下山 淳*; 岸尾 光二*; 花栗 哲郎*; 北沢 宏一*; et al.

Nature, 412(6847), p.620 - 622, 2001/08

https://doi.org/10.1038/35088021
 被引用回数：104 パーセンタイル：94.34(Multidisciplinary Sciences)

高温超伝導体中の磁束量子はわずかな力で動き出してしまうため超伝導が壊れてしまう。重イオンを照射して円柱状欠陥を導入すると、そこに磁束量子が捕まり高温高磁場まで超伝導を保持するようになる。このような状態の磁束量子を1MVのフィールドエミッション型ローレンツ顕微鏡を用いて直接観測をし、高温超伝導体中での磁束量子のふるまいを調べた。円柱状欠陥を試料C軸から傾けた配置で導入したところ、2種類の磁束量子が観察された。一つは試料に垂直に(C軸に平行)存在し、もう一つは導入した円柱状欠陥に沿って存在している。後者は非常に安定して存在しているが、驚くべきことに温度を下げて10K前後になると、この欠陥に沿っていた磁束量子も試料に垂直に存在するように変化することがわかった。

論文

Interlayer phase correlation of the vortex system around the coupling transition in Bi$$_{2}$$Sr$$_{2}$$CaCu$$_{2}$$Oy containing columnar defects

土屋 良重*; 花栗 哲郎*; 安田 英彰*; 前田 京剛*; 笹瀬 雅人; 北條 喜一; Steel, D. G.*; Lee, J. U.*; Hofman, D. J.*

Physical Review B, 59(17), p.11568 - 11574, 1999/00

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.59.11568
 被引用回数：8 パーセンタイル：45.66(Materials Science, Multidisciplinary)

円柱状欠陥を含むBi$$_{2}$$Sr$$_{2}$$CaCu$$_{2}$$Oyの磁束液体面における異常な振る舞いをジョセフソンプラズマ共鳴と直流磁化を用いて研究した。その結果、磁束液体相の境界は磁場温度平面上ではほとんど水平、つまり温度依存性をもたないことがわかった。これは磁束液体相のカップリング相転移が磁場によって引き起こされる現象であることを示唆している。また、カップリング磁場B$$_{cp}$$直下の磁場B$$^{*}$$において、面内の臨界電流の増大と面間位相コヒーレンスの急激な減少が同時に起こっていること、B$$_{cp}$$,B$$^{*}$$といった異常の起こる磁場はB$$_{d}$$よりもかなり低いことなどが観察された。これらの点は円柱状欠陥のTEM観察結果から得られた欠陥分布の不均一性が関係していると思われる。

論文

Nonlinear meissner effect in double layered high-Tc cuprates investigated by measurement of the penetration depth

前田 京剛*; 花栗 哲郎*; 飯野 要一*; 増岡 宗一郎*; 小高 康稔*; 下山 淳一*; 岸尾 光二*; 朝岡 秀人; 松下 能孝*; 長谷川 正*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 65(11), p.3638 - 3645, 1996/00

https://doi.org/10.1143/JPSJ.65.3638
 被引用回数：21 パーセンタイル：75.73(Physics, Multidisciplinary)

高温超伝導体におけるオーダーパラメーターの対称性は超伝導発現機構を理解する上で重要な情報を我々に与える。これまで面内方向(CuO$$_{2}$$面)における侵入長$$lambda$$abについて多くの研究がなされてきたが、高品質な単結晶を得ることができなかったため、同じ組成の超伝導結晶においてさえ得られた結果が異なっていた。そこで我々は高純度、高品質なYBa$$_{2}$$Cu$$_{3}$$Oy,Bi$$_{2}$$Sr$$_{2}$$CaCuOy,Tl$$_{2}$$Ba$$_{2}$$CaCu$$_{2}$$Oy単結晶を作製しCuO$$_{2}$$面上での$$lambda$$abを様々な外部磁場において観測を行った。その結果、観測された$$lambda$$ab特性は全てのCuO$$_{2}$$面をもつ単結晶においてよい一致をみるとともに,非線形マイナス特性について明らかにした。

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