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物性:正孔ドープ高Tc超伝導体のフェルミ面における電子ポケット

Nature 450, 7169 doi: 10.1038/nature06332

銅酸化物の高温超伝導は、高ドープした金属状態とドープしない絶縁状態の間の中間的なキャリア濃度となるよう、材料が化学的に調整されたときに起こる。超伝導が消失している場合の電子系における基礎的な変化については、依然として不明確であり、対称性の破れた中間相を伴うかどうかは重要な問題である。アンダードープ「YBCO」材料であるYBa2Cu3OyおよびYBa2Cu4O8における電子状態のフェルミ面には、オーバードープ領域に特徴的な大きい円筒とは対照的に、小さなポケットのあることが最近明らかになっており、フェルミ面のトポロジー変化が起こることが示唆されている。今回我々は、磁場誘起常伝導状態のYBa2Cu3OyおよびYBa2Cu4O8において、これらのポケットが正孔的ではなく電子的であることを示す、負のホール抵抗が観察されたことについて報告する。我々は、反強磁性秩序の始まり付近で電子ドープ銅酸化物において起こると考えられているように、これらの電子ポケットが、密度波相の始まりによって起こるフェルミ面の再構成に、ほぼ確実に起因すると考える。スピン/電荷密度波秩序を示すLa2CuO4ファミリー材料との比較から、それらの材料においてもフェルミ面再構成が起こることが示唆されており、銅酸化物の高温超伝導体の一般的特性であることを示している。

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