利用報告書 / User's Reports

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【公開日:2025.06.10】【最終更新日:2025.05.26】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24MS0011

利用課題名 / Title

一層系銅酸化物超伝導体における電子-電子相互作用及び電子-ボゾン相互作用に由来する自己エネルギーの温度依存性の評価

利用した実施機関 / Support Institute

自然科学研究機構 分子科学研究所 / IMS

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

外部利用/External Use

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】(主 / Main)物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis(副 / Sub)-

【重要技術領域 / Important Technology Area】(主 / Main)革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion(副 / Sub)-

キーワード / Keywords

銅酸化物高温超伝導体, 角度分解光電子分光, 多体相互作用,赤外・可視・紫外分光/ Infrared/visible/ultraviolet spectroscopy


利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名(課題申請者)/ User Name (Project Applicant)

出田 真一郎

所属名 / Affiliation

広島大学放射光科学研究センター

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

田中 清尚

利用形態 / Support Type

(主 / Main)共同研究/Joint Research(副 / Sub)-


利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

MS-213:X線光電子分光


報告書データ / Report

概要(目的・用途・実施内容)/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

角度分解光電子分光を用いて一枚系銅酸化物高温超伝導体Bi2Sr2CuO6+δ (Bi2201)における電子―電子相互作用および電子―ボゾン相互作用の温度依存性の評価を行った。特に、室温付近でのバンド構造からそれぞれの相互作用による寄与がどの程度残存しているのかを定量的に見積もった。

実験 / Experimental

励起光としてHeⅠα (=21.2 eV)を利用し、室温にて過剰ドープBi2201における角度分解光電子分光実験を実施した。エネルギーギャップが閉じる方向(ノード方向)において、フェルミ準位からω ~-1 eV程度までのバンド分散を観測した。

結果と考察 / Results and Discussion

室温で測定したバンド分散から多体相互作用の効果を反映した自己エネルギーを抽出し、フェルミ準位直上における自己エネルギーの実部の傾きから多体相互作用の大きさを表す結合定数λを算出した。その結果、室温においては電子―電子相互作用の結合定数が、電子―ボソン相互作用の結合定数はであることが明らかとなり、銅酸化物高温超伝導体における高温での電子状態は電子―電子相互作用により支配されていることが分かった。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項(参考文献・謝辞等) / Remarks(References and Acknowledgements)



成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング(DOIのあるもの) / DOI (Publication and Proceedings)
  1. Yudai Miyai, Dual origin in the temperature dependence of the coupling parameter for the strange metal state in heavily overdoped cuprate superconductor, Physical Review Research, 7, (2025).
    DOI: 10.1103/PhysRevResearch.7.L012039
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
  1. 宮井雄大、出田真一郎、有田将司、田中清尚、小田研、黒澤徹、島田賢也 “角度分解光電子分光を用いた過剰ドープBi2201における自己エネルギーの評価”日本物理学会第79回年次大会、9月16日、(2024)
特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications:0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents:0件

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