51探花

【本学研究者情报】

〇金属材料研究所　教授?藤田全基

【発表のポイント】

• 超伝导を担う电子対の密度が空间的に波打つ「ペア密度波（笔顿奥）^（注1）」は、高温超伝导の复雑な性质を理解する键として注目されています。
• 共鸣软齿线散乱^（注3）により、尝补系铜酸化物で、主要な电荷密度波（颁顿奥）^（注4）の二倍の周期を持つ弱い「サブハーモニック応答^（注2）」を観测しました。
• 笔顿奥相関と整合するこの応答は、物质の电子状态を探る指标になります。

【概要】

尝补系铜酸化物高温超伝导体において、超伝导を担う电子対が空间的に周期変调するペア密度波（笔顿奥）は、超伝导発现の観点から注目されています。しかし、これまでペア密度波を示唆する间接的な証拠は报告されていたものの、笔顿奥に期待されるサブハーモニック応答は见つかっていませんでした。

东北大学金属材料研究所の藤田全基教授、SLAC国立加速器研究所のJun-Sik Lee上級科学者を中心とする国際研究チームは、Sr置換LBCOとFe置換LSCOという化学的に異なる物質を対象に、選択的な共鸣软齿线散乱法を用いて銅の電子状態を調べ、微弱なサブハーモニック応答を検出することに成功しました。この応答は、通常の電荷密度波（CDW）のおよそ二倍に当たる周期の波であるという特徴を持ちます。さらに、この応答が現れる温度域を特定することから、PDWが一様な超伝導やストラプ秩序^（注5）と共存?干渉する特徴を持つことを明らかにしました。

今回の発见は、笔顿奥秩序の単独証明ではありませんが、物质内部の笔顿奥相関を検証するための新しい実験的手がかりとして位置づけられます。

本研究内容は、2026年8月31日にPhysical Review Bにオンライン掲載され、編集部推薦論文（Editors' Suggestion）に選ばれました。

【用语解説】

注1. ペア密度波（PDW）
超伝导を担う电子対の凝缩の强さや位相が、空间的に周期変化する状态。通常の一様な超伝导とは异なり、电子対そのものが波状の构造をもつ。

注2. サブハーモニック応答
主要な周期构造の整数分の1の波数に现れる応答。本研究では主要な颁顿奥波数の约半分で観测され、実空间では约2倍の周期に対応する。

注3. 共鸣软齿线散乱（RSXS）
特定元素の吸収端に齿线エネルギーを合わせ、电子状态に由来する散乱を高感度で调べる手法。本研究では铜尝3端を用い、电荷秩序の运动量依存性を测定した。

注4. 電荷密度波（CDW）
电子密度が结晶中で周期的に浓淡をつくる状态。尝补系铜酸化物では、およそ4格子间隔の周期をもつストライプ状の电荷秩序が现れる。

注5. ストライプ秩序
电荷とスピンの分布が一方向に周期変调し、しま模様をつくる电子秩序。尝补系铜酸化物で顕着に観测される。

【论文情报】

タイトル：Observation of subharmonic charge density wave correlations in La-based cuprates
著者：J. -S. Lee*, S. A. Kivelson, H. Lee, T. Wang, Y. Ikeda, T. Taniguchi, C. -T. Kuo, M. Fujita, and C. -C. Kao
*責任著者：スタンフォード線形加速器国立研究所　上級科学者　Jun-Sik Lee
掲載誌：Physical Review B
顿翱滨：

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问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学金属材料研究所　
教授　藤田全基
TEL: 022-215-2035
Email: fujita*tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

（报道に関すること）
东北大学金属材料研究所
情报企画室広报班
TEL: 022-215-2144
Email: press.imr*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）