銅酸化物高温超伝導体においては、キャリアー数が小さい領域では状態密度が擬ギャップ的になっていると考えられています。
この擬ギャップが低キャリアー域での異常金属状態と深い関係があると考えられていますが、擬ギャップの起源やその物理的
特性を明らかにすることは容易ではないようです。擬ギャップとは、文字通りの意味は、状態密度にギャップが存在するかのような
エネルギー依存性があり、エネルギーゼロのあたりで状態密度が小さくなっているということです。
擬ギャップの存在が最初に指摘されたのは、スピン帯磁率(磁化率)の温度依存性の測定結果からです。スピンゆらぎの理論に
よりますと、スピン帯磁率は温度を下げると共に増大し、超伝導臨界温度Tcから減少に転じます。ところが、
銅酸化物高温超伝導体においては、Tcより上の温度からスピン帯磁率が減少し始めます。これは、擬ギャップ、
が存在するためではないかと考えられました。状態密度がギャップ的になっているために、温度が下がると共に帯磁率が
減少し始めたというわけです。その後、常伝導状態の電子励起スペクトルにギャップ的構造があることが報告されています。
やはり、擬ギャップは本当に存在するようです。
擬ギャップが形成される要因としては、いろいろとあり得ます。超伝導ゆらぎ、反強磁性相関(反強磁性秩序、
ストライプ等)、フラックス状態、何らかのインコヒーレントな電子状態などいろいろと考えられています。
本当の主たる要因は何であるのかは、まだわかっていないのが現状です。我々は、反強磁性スピン相関が強く関係していると
考えています。
参考文献
[1] T. Timusk and B. W. Statt: Rep. Prog. Phys. 62 (1999) 61.
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