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物性物理学：非従来型超伝導体における異常金属散乱のスケーリング
Nature 602, 7897 doi: 10.1038/s41586-021-04305-5
ドープレベルのわずかな変化による著しい特性進化は、正確な組成で生じるよく知られた超伝導ドームや量子臨界性に見られるように、銅酸化物超伝導を支配する複雑化学の特徴である。抵抗率が温度とともに線形に変化する異常金属状態は、銅酸化物超伝導体の常伝導状態における中心的特徴と見なされるようになってきた。この挙動の普遍性は、散乱機構と超伝導の間の密接なつながりを示唆している。しかし、この相関関係の明確な定量的描像は得られていない。今回我々は、電子ドープ型銅酸化物La2−xCexCuO4（LCCO）において、超伝導転移温度（Tc）、Tに線形な散乱係数（A1）、ドープレベル（x）の間に、正確な定量的スケーリング則を観測したことを報告する。LCCOのオーバードープ領域全てを網羅するエピタキシャル組成傾斜膜の高分解能特性評価によって、かつてない正確さと増分（Δx = 0.0015）で構造特性と輸送特性の系統的なマッピングが可能になった。我々は、Tc ~ (xc − x)0.5 ~ (A1□)0.5という関係式を見いだした。ここで、xcは超伝導が消失する臨界ドーピング、A1□はCuO2面当たりの線形抵抗係数である。銅酸化物超伝導体、鉄系超伝導体、有機超伝導体におけるTc対A1□の関係式の著しい類似性は、これらの系に異常金属挙動と非従来型超伝導の共通機構が存在することを示している可能性がある。
