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銅酸化物中の正孔キャリアは重いフェルミオンか?

研究報告コード R000000529
掲載日 2002年9月30日
研究者
  • 上村 洸
  • 濱田 剛
  • 潮 秀樹
研究者所属機関
  • 東京理科大学
  • 東京理科大学
  • 国立東京工業高等専門学校
研究機関
  • 東京理科大学
  • 国立東京工業高等専門学校
報告名称 銅酸化物中の正孔キャリアは重いフェルミオンか?
報告概要 銅酸化物で観測された「高エネルギー」擬ギャップ(Tmax),および電子エントロピーのホール濃度依存性についてそのミクロな起源を明らかにすべく、銅酸化物の電子状態に対する「上村・諏訪モデル」に基づいて理論的研究を行った。その結果これらは小さなフェルミ面の相(SF相)と大きなフェルミ面の相(LF相)との間の相変化に対当することが明らかになった。図1に100Kと200Kでのストロンチウムをドープしたランタン系銅酸物(LSCO)のSF相とLF相の電子エントロピー計算結果を示す。またLoramらの実験結果とLDAバンドから得た状態密度を用いて計算した電子エントロピーの計算結果も示す。また,LSCOのTmaxのホール濃度依存性の計算結果も図2に示す。図1から明らかなように,「上村・諏訪モデル」に基づく計算結果,SSFおよびSLFは,何らパラメーターを導入することなしに,実験結果とよい一致を示す。これに対して,LDAバンドに基づく計算結果SLFは,実験値に比べて極めて小さい。このことから銅酸化物でのホールキャリアが,電子相関と格子の局所歪(「上村・諏訪モデル」には包含されている)のために,質量が自由電子の質量の6倍重いフェルミ粒子の挙動をとることが明らかとなった。
画像

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研究分野
  • 不純物・欠陥の電子構造
  • セラミック・磁器の性質
研究制度
  • 戦略的基礎研究推進事業、研究領域「電子・光子等の機能制御」研究代表者 伊原 英雄(経済産業省 産業技術総合研究所電子技術総合研究所)/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 上村 洸,濱田 剛,潮 秀樹. Are the hole carriers in cuprates heavy fermions?. 戦略的基礎研究推進事業「電子・光子等の機能制御」The First CREST Symposium on ''Function Evolution of Materials and Devices based on Electron/Photon Related Phenomena'',2000. p.38 - 38.

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