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論文

Crossover from coherent quasiparticles to incoherent hole carriers in underdoped cuprates

橋本 信*; 吉田 鉄平*; 田中 清尚*; 藤森 淳*; 奥沢 誠*; 脇本 秀一; 山田 和芳*; 掛下 照久*; 永崎 洋*; 内田 慎一*

Physical Review B, 79(14), p.140502_1 - 140502_4, 2009/04

 被引用回数:13 パーセンタイル:51.97(Materials Science, Multidisciplinary)

In underdoped cuprates, only a portion of the Fermi surface survives as Fermi arcs due to pseudogap opening. In hole-doped La$$_{2}$$CuO$$_{4}$$, we have deduced the "coherence temperature" $$T_{coh}$$ of quasiparticles on the Fermi arc above which the broadened leading edge position in angle-integrated photoemission spectra is shifted away from the Fermi level and the quasiparticle concept starts to lose its meaning. $$T_{coh}$$ is found to rapidly increase with hole doping, an opposite behavior to the pseudogap temperature $$T^{*}$$. The superconducting dome is thus located below both $$T^{*}$$ and $$T_{coh}$$, indicating that the superconductivity emerges out of the coherent Fermionic quasiparticles on the Fermi arc. $$T_{coh}$$ remains small in the underdoped region, indicating that incoherent charge carriers originating from the Fermi arc are responsible for the apparently metallic transport at high temperatures.

論文

Relationship between the superconducting gap and the pseudogap; Temperature-dependent photoemission study of La$$_{2-x}$$Sr$$_{x}$$CuO$$_{4}$$ and La$$_{2}$$CuO$$_{4.10}$$

橋本 信*; 田中 清尚*; 吉田 鉄平*; 藤森 淳*; 奥沢 誠*; 脇本 秀一; 山田 和芳*; 掛下 照久*; 永崎 洋*; 内田 慎一*

Physica C, 460-462(2), p.884 - 885, 2007/09

 被引用回数:3 パーセンタイル:18.65(Physics, Applied)

高温超伝導研究において、${it T$_{rm c}$}$より高温から現れる擬ギャップと超伝導ギャップの関係の解明は重要な課題である。本研究では、広い濃度領域のLa$$_{2-x}$$Sr$$_{x}$$CuO$$_{4}$$と過剰酸素導入により超伝導化したLa$$_{2}$$CuO$$_{4.10}$$を用い、角度積分光電子分光を温度変化させて測定し、擬ギャップと超伝導ギャップを調べた。結果、擬ギャップは低ホール濃度へ向かって増大して行くのに対し、超伝導ギャップは超伝導を示す試料でほとんど一定であった。これらの結果は、超伝導ギャップがフェルミ面アーク付近(0,0)-($$pi$$,$$pi$$)で開き、擬ギャップはフェルミ面の($$pi$$,0)近傍で開くことで説明でき、低ホール濃度ではフェルミアークが小さくなることから、超伝導ギャップは大きくなれないことを示している。

論文

Distinct doping dependences of the pseudogap and superconducting gap of La$$_{2-x}$$Sr$$_{x}$$CuO$$_{4}$$ cuprate superconductors

橋本 信*; 吉田 鉄平*; 田中 清尚*; 藤森 淳*; 奥沢 誠*; 脇本 秀一; 山田 和芳*; 掛下 照久*; 永崎 洋*; 内田 慎一*

Physical Review B, 75(14), p.140503_1 - 140503_4, 2007/04

 被引用回数:65 パーセンタイル:89.32(Materials Science, Multidisciplinary)

高温超伝導体La$$_{2-x}$$Sr$$_{x}$$CuO$$_{4}$$の低濃度から高濃度に渡る試料と、過剰酸素を導入したLa$$_{2}$$CuO$$_{4.10}$$の試料を用いて、角度積分光電子分光実験を行った。結果、超伝導ギャップと擬ギャップは異なるホール濃度依存性を示した。ホール濃度の低下に伴い、超伝導ギャップエネルギーは小さいままほとんど変化しないのと対照的に、擬ギャップエネルギーと擬ギャップ温度は顕著な増加を示した。この結果は、超伝導ギャップがフェルミアークの(0,0)-$$(pi,pi)$$方向に生じ、擬ギャップが$$sim(pi,0)$$付近に生じていることを示唆しており、両ギャップが微視的に異なる起源を持つことを明らかにした。

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