黒澤 徹 (クロサワ トオル)

工学研究院 応用物理学部門 量子物性工学分野准教授

研究者基本情報

■ 学位
  • 博士(理学), 北海道大学
■ URL
researchmap URLホームページURL■ ID 各種
J-Global ID■ 担当教育組織

研究活動情報

■ 論文
  • Possible Spatial Correlation between Superconducting and Pseudogap Dynamics in a Bi-based Cuprate
    Taisei Shimizu; Tohru Kurosawa; Satoshi Tsuchiya; Reiji Tobise; Keisaku Yamane; Ryuji Morita; Yasunori Toda; Migaku Oda
    Journal of the Physical Society of Japan, 2026年05月15日
    研究論文(学術雑誌)
  • Dependence of superconducting and pseudogap quasiparticle dynamics on the number of CuO2 planes in Bi-based cuprate superconductors
    Taisei Shimizu; Tohru Kurosawa; Satoshi Tsuchiya; Yasunori Toda; Shigeyuki Ishida; Hiroshi Eisaki; Migaku Oda
    Physical Review B, 2026年05月14日
    研究論文(学術雑誌)
  • Dual origin in the temperature dependence of the coupling parameter for the strange metal state in heavily overdoped cuprate superconductor
    Yudai Miyai; Shin-ichiro Ideta; Masashi Arita; Kiyohisa Tanaka; Migaku Oda; Tohru Kurosawa; Kenya Shimada
    Physical Review Research, 2025年02月24日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Photoinduced quasiparticle dynamics of single CuO2 -layer Bi-based cuprates with out-of-plane disorder
    T. Akiba; Y. Toda; S. Tsuchiya; M. Oda; T. Kurosawa; D. Mihailovic; T. Mertelj
    Physical Review B, 109, 1, American Physical Society (APS), 2024年01月09日
    研究論文(学術雑誌)
  • Dielectric response in the antiferromagnetic phase of Fe1.10Te
    Kazuoki Yokoi; Issei Miyazaki; Koichi Ichimura; Satoshi Tanda; Noriaki Matsunaga; Tohru Kurosawa; Migaku Oda
    Solid State Communications, 371, 115262, 115262, Elsevier BV, 2023年10月
    研究論文(学術雑誌)
  • Charge Ordering and Superconducting State in β′′-(BEDT-TTF)4[(H3O)Ga(C2O4)3]·C6H5NO2 Studied by STM/STS
    Koichi Ichimura; Hiroki Kokubo; Satoshi Tanda; Tohru Kurosawa; Migaku Oda; Hiroki Honma; Noriaki Matsunaga; Kazuto Moribe; Yoshihiko Ihara; Atsushi Kawamoto
    Proceedings of the 29th International Conference on Low Temperature Physics (LT29), Journal of the Physical Society of Japan, 2023年05月22日
    研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Optical vortex induced spatio-temporally modulated superconductivity in a high-Tc cuprate
    Yasunori Toda; Satoshi Tsuchiya; Keisaku Yamane; Ryuji Morita; Migaku Oda; Tohru Kurosawa; Tomaz Mertelj; Dragan Mihailovic
    Optics Express, 31, 11, 17537, 17537, Optica Publishing Group, 2023年05月10日
    研究論文(学術雑誌), We report an experimental approach to produce spatially localized photoinduced superconducting state in a cuprate superconductor using optical vortices with ultrafast pulses. The measurements were carried out using coaxially aligned three-pulse time-resolved spectroscopy, in which an intense vortex pulse was used for coherent quenching of superconductivity and the resulting spatially modulated metastable states were analyzed by the pump-probe spectroscopy. The transient response after quenching shows a spatially localized superconducting state that remains unquenched at the dark core of the vortex beam for a few picoseconds. Because the quenching is instantaneously driven by photoexcited quasiparticles, the vortex beam profile can be transferred directly to the electron system. By using the optical vortex-induced superconductor, we demonstrate spatially resolved imaging of the superconducting response and show that the spatial resolution can be improved using the same principle as that of super-resolution microscopy for fluorescent molecules. The demonstration of spatially controlled photoinduced superconductivity is significant for establishing a new method for exploring novel photoinduced phenomena and applications in ultrafast optical devices.
  • Fate of charge order in overdoped La-based cuprates
    K. von Arx; Qisi Wang; S. Mustafi; D. G. Mazzone; M. Horio; D. John Mukkattukavil; E. Pomjakushina; S. Pyon; T. Takayama; H. Takagi; T. Kurosawa; N. Momono; M. Oda; N. B. Brookes; D. Betto; W. Zhang; T. C. Asmara; Y. Tseng; T. Schmitt; Y. Sassa; J. Chang
    npj Quantum Materials, 8, 1, Springer Science and Business Media LLC, 2023年01月19日
    研究論文(学術雑誌), Abstract

    In high-temperature cuprate superconductors, stripe order refers broadly to a coupled spin and charge modulation with a commensuration of eight and four lattice units, respectively. How this stripe order evolves across optimal doping remains a controversial question. Here we present a systematic resonant inelastic x-ray scattering study of weak charge correlations in La2−xSrxCuO4 and La1.8−xEu0.2SrxCuO4. Ultra high energy resolution experiments demonstrate the importance of the separation of inelastic and elastic scattering processes. Long-range temperature-dependent stripe order is only found below optimal doping. At higher doping, short-range temperature-independent correlations are present up to the highest doping measured. This transformation is distinct from and preempts the pseudogap critical doping. We argue that the doping and temperature-independent short-range correlations originate from unresolved electron–phonon coupling that broadly peaks at the stripe ordering vector. In La2−xSrxCuO4, long-range static stripe order vanishes around optimal doping and we discuss both quantum critical and crossover scenarios.
  • Uniaxial pressure induced stripe order rotation in La1.88Sr0.12CuO4
    Qisi Wang; K. von Arx; D. G. Mazzone; S. Mustafi; M. Horio; J. Küspert; J. Choi; D. Bucher; H. Wo; J. Zhao; W. Zhang; T. C. Asmara; Y. Sassa; M. Månsson; N. B. Christensen; M. Janoschek; T. Kurosawa; N. Momono; M. Oda; M. H. Fischer; T. Schmitt; J. Chang
    Nature Communications, 13, 1, Springer Science and Business Media LLC, 2022年12月
    研究論文(学術雑誌), Abstract

    Static stripe order is detrimental to superconductivity. Yet, it has been proposed that transverse stripe fluctuations may enhance the inter-stripe Josephson coupling and thus promote superconductivity. Direct experimental studies of stripe dynamics, however, remain difficult. From a strong-coupling perspective, transverse stripe fluctuations are realized in the form of dynamic “kinks”—sideways shifting stripe sections. Here, we show how modest uniaxial pressure tuning reorganizes directional kink alignment. Our starting point is La1.88Sr0.12CuO4 where transverse kink ordering results in a rotation of stripe order away from the crystal axis. Application of mild uniaxial pressure changes the ordering pattern and pins the stripe order to the crystal axis. This reordering occurs at a much weaker pressure than that to detwin the stripe domains and suggests a rather weak transverse stripe stiffness. Weak spatial stiffness and transverse quantum fluctuations are likely key prerequisites for stripes to coexist with superconductivity.
  • Single-domain stripe order in a high-temperature superconductor
    Gediminas Simutis; Julia Küspert; Qisi Wang; Jaewon Choi; Damian Bucher; Martin Boehm; Frédéric Bourdarot; Mads Bertelsen; Chennan N Wang; Tohru Kurosawa; Naoki Momono; Migaku Oda; Martin Månsson; Yasmine Sassa; Marc Janoschek; Niels B. Christensen; Johan Chang; Daniel G. Mazzone
    Communications Physics, 5, 1, Springer Science and Business Media LLC, 2022年11月21日
    研究論文(学術雑誌), Abstract

    The coupling of spin, charge and lattice degrees of freedom results in the emergence of novel states of matter across many classes of strongly correlated electron materials. A model example is unconventional superconductivity, which is widely believed to arise from the coupling of electrons via spin excitations. In cuprate high-temperature superconductors, the interplay of charge and spin degrees of freedom is also reflected in a zoo of charge and spin-density wave orders that are intertwined with superconductivity. A key question is whether the different types of density waves merely coexist or are indeed directly coupled. Here we profit from a neutron scattering technique with superior beam-focusing that allows us to probe the subtle spin-density wave order in the prototypical high-temperature superconductor La$${}_{1.88}$$Sr$${}_{0.12}$$CuO$${}_{4}$$ under applied uniaxial pressure to demonstrate that the two density waves respond to the external tuning parameter in the same manner. Our result shows that suitable models for high-temperature superconductivity must equally account for charge and spin degrees of freedom via uniaxial charge-spin stripe fluctuations.
  • Pseudogap suppression by competition with superconductivity in La-based cuprates
    J. Küspert; R. Cohn Wagner; C. Lin; K. von Arx; Q. Wang; K. Kramer; W. R. Pudelko; N. C. Plumb; C. E. Matt; C. G. Fatuzzo; D. Sutter; Y. Sassa; J.-Q. Yan; J.-S. Zhou; J. B. Goodenough; S. Pyon; T. Takayama; H. Takagi; T. Kurosawa; N. Momono; M. Oda; M. Hoesch; C. Cacho; T. K. Kim; M. Horio; J. Chang
    Physical Review Research, 4, 4, American Physical Society (APS), 2022年10月10日
    研究論文(学術雑誌)
  • Competition between spin ordering and superconductivity near the pseudogap boundary in La2xSrxCuO4 : Insights from NMR
    I. Vinograd; R. Zhou; H. Mayaffre; S. Krämer; S. K. Ramakrishna; A. P. Reyes; T. Kurosawa; N. Momono; M. Oda; S. Komiya; S. Ono; M. Horio; J. Chang; M.-H. Julien
    Physical Review B, 106, 5, American Physical Society (APS), 2022年08月31日
    研究論文(学術雑誌)
  • Evidence for a Square-Square Vortex Lattice Transition in a High- Tc Cuprate Superconductor
    D. J. Campbell; M. Frachet; S. Benhabib; I. Gilmutdinov; C. Proust; T. Kurosawa; N. Momono; M. Oda; M. Horio; K. Kramer; J. Chang; M. Ichioka; D. LeBoeuf
    Physical Review Letters, 129, 6, American Physical Society (APS), 2022年08月02日
    研究論文(学術雑誌)
  • Unveiling Unequivocal Charge Stripe Order in a Prototypical Cuprate Superconductor
    J. Choi; Q. Wang; S. Jöhr; N. B. Christensen; J. Küspert; D. Bucher; D. Biscette; M. H. Fischer; M. Hücker; T. Kurosawa; N. Momono; M. Oda; O. Ivashko; M. v. Zimmermann; M. Janoschek; J. Chang
    Physical Review Letters, 128, 20, American Physical Society (APS), 2022年05月20日
    研究論文(学術雑誌)
  • Charge density waves in cuprate superconductors beyond the critical doping
    H. Miao; G. Fabbris; R. J. Koch; D. G. Mazzone; C. S. Nelson; R. Acevedo-Esteves; G. D. Gu; Y. Li; T. Yilimaz; K. Kaznatcheev; E. Vescovo; M. Oda; T. Kurosawa; N. Momono; T. Assefa; I. K. Robinson; E. S. Bozin; J. M. Tranquada; P. D. Johnson; M. P. M. Dean
    npj Quantum Materials, 6, 1, Springer Science and Business Media LLC, 2021年12月
    研究論文(学術雑誌), AbstractThe unconventional normal-state properties of the cuprates are often discussed in terms of emergent electronic order that onsets below a putative critical doping of xc ≈ 0.19. Charge density wave (CDW) correlations represent one such order; however, experimental evidence for such order generally spans a limited range of doping that falls short of the critical value xc, leading to questions regarding its essential relevance. Here, we use X-ray diffraction to demonstrate that CDW correlations in La2−xSrxCuO4 persist up to a doping of at least x = 0.21. The correlations show strong changes through the superconducting transition, but no obvious discontinuity through xc ≈ 0.19, despite changes in Fermi surface topology and electronic transport at this doping. These results demonstrate the interaction between CDWs and superconductivity even in overdoped cuprates and prompt a reconsideration of the role of CDW correlations in the high-temperature cuprate phase diagram.
  • Fast spectroscopic mapping of two-dimensional quantum materials
    Berk Zengin; Jens Oppliger; Danyang Liu; Lorena Niggli; Tohru Kurosawa; Fabian D. Natterer
    PHYSICAL REVIEW RESEARCH, 3, 4, 2021年11月
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Ultrafast transient reflectivity measurements of optimally doped Bi2+xSr2-xCaCu2O8+delta with disorder
    Y. Toda; S. Tsuchiya; M. Oda; T. Kurosawa; S. Katsumata; M. Naseska; T. Mertelj; D. Mihailovic
    PHYSICAL REVIEW B, 104, 9, 2021年09月
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Normal state specific heat in the cuprate superconductors La2-xSrxCuO4 and Bi2+ySr2-x-yLaxCuO6+δ near the critical point of the pseudogap phase
    C. Girod; D. Leboeuf; A. Demuer; G. Seyfarth; S. Imajo; K. Kindo; Y. Kohama; M. Lizaire; A. Legros; A. Gourgout; H. Takagi; T. Kurosawa; M. Oda; N. Momono; J. Chang; S. Ono; G. Q. Zheng; C. Marcenat; L. Taillefer; T. Klein
    Physical Review B, 103, 21, 2021年06月01日
    研究論文(学術雑誌)
  • High magnetic field ultrasound study of spin freezing in La1.88Sr0.12CuO4
    M. Frachet; S. Benhabib; I. Vinograd; S.-F. Wu; B. Vignolle; H. Mayaffre; S. Krämer; T. Kurosawa; N. Momono; M. Oda; J. Chang; C. Proust; M.-H. Julien; D. LeBoeuf
    Physical Review B, 103, 11, American Physical Society ({APS}), 2021年03月18日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Hidden magnetism at the pseudogap critical point of a cuprate superconductor
    Mehdi Frachet; Igor Vinograd; Rui Zhou; Siham Benhabib; Shangfei Wu; Hadrien Mayaffre; Steffen Kramer; Sanath K. Ramakrishna; Arneil P. Reyes; Jerome Debray; Tohru Kurosawa; Naoki Momono; Migaku Oda; Seiki Komiya; Shimpei Ono; Masafumi Horio; Johan Chang; Cyril Proust; David LeBoeuf; Marc-Henri Julien
    NATURE PHYSICS, 16, 10, 1064, +, 2020年10月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Impurity Effects on Superconductivity of LaO1-xFxBi1-ySbyS2 through Specific Heat Measurements
    Ying Wang; Shotaro Takahashi; Takaya Suda; Taro Tamura; Haruka Ohta; Tohru Kurosawa; Migaku Oda; Masayuki Ido; Naoki Momono
    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN, 89, 9, 2020年09月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • High-Temperature Charge-Stripe Correlations in La1.675Eu0.2Sr0.125CuO4
    Qisi Wang; M. Horio; K. von Arx; Y. Shen; D. John Mukkattukavil; Y. Sassa; O. Ivashko; C. E. Matt; S. Pyon; T. Takayama; H. Takagi; T. Kurosawa; N. Momono; M. Oda; T. Adachi; S. M. Haidar; Y. Koike; Y. Tseng; W. Zhang; J. Zhao; K. Kummer; M. Garcia-Fernandez; Ke-Jin Zhou; N. B. Christensen; H. M. Ronnow; T. Schmitt; J. Chang
    PHYSICAL REVIEW LETTERS, 124, 18, 2020年05月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Coexistence of the Kondo effect and spin glass physics in Fe-doped NbS2
    Hiroyoshi Nobukane; Yuichi Tabata; Tohru Kurosawa; Daiki Sakabe; Satoshi Tanda
    Journal of Physics: Condensed Matter, 32, 165803, 1769, 一般社団法人 日本物理学会, 2020年01月, [査読有り]
    日本語
  • Anomalous Transport Properties in BiS2-based Superconductors LnO(1-x),FxBiS2 (Ln = Nd, La-Sm)
    Sho Iwasaki; Yoshiki Kawai; Shotaro Takahashi; Takaya Suda; Ying Wang; Yasunori Koshino; Fumiya Ogura; Yoshiyuki Shibayama; Tohru Kurosawa; Migaku Oda; Masayuki Ido; Naoki Momono
    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN, 88, 4, 2019年04月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Direct observation of orbital hybridisation in a cuprate superconductor
    C. E. Matt; D. Sutter; A. M. Cook; Y. Sassa; M. Månsson; O. Tjernberg; L. Das; M. Horio; D. Destraz; C. G. Fatuzzo; K. Hauser; M. Shi; M. Kobayashi; V. N. Strocov; T. Schmitt; P. Dudin; M. Hoesch; S. Pyon; T. Takayama; H. Takagi; O. J. Lipscombe; S. M. Hayden; T. Kurosawa; N. Momono; M. Oda; T. Neupert; J. Chang
    Nature Communications, 9, 1, 2018年12月01日, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Pseudogap phase of cuprate superconductors confined by Fermi surface topology
    N. Doiron-Leyraud; O. Cyr-Choiniere; S. Badoux; A. Ataei; C. Collignon; A. Gourgout; S. Dufour-Beausejour; F. F. Tafti; F. Laliberte; M. -E. Boulanger; M. Matusiak; D. Graf; M. Kim; J. -S. Zhou; N. Momono; T. Kurosawa; H. Takagi; Louis Taillefer
    NATURE COMMUNICATIONS, 8, 2017年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Dynamics of superconducting order parameter through ultrafast normal-to-superconducting phase transition in Bi2Sr2CaCu2O8+delta from multipulse polarization-resolved transient optical reflectivity
    I. Madan; V. V. Baranov; Y. Toda; M. Oda; T. Kurosawa; V. V. Kabanov; T. Mertelj; D. Mihailovic
    PHYSICAL REVIEW B, 96, 18, 2017年11月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Nonequilibrium Quasiparticle Dynamics in Bi-Based Superconductors Measured by Modulation Photoexcitation Spectroscopy
    Y. Toda; H. Mochizuki; S. Tsuchiya; T. Kurosawa; M. Oda; T. Mertelj; D. Mihailovic
    Journal of Superconductivity and Novel Magnetism, 31, 3, 1, 4, 2017年10月11日, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • 1/8 Anomaly Induced by the Substitution of Dy in Underdoped Bi2Sr2Ca1-xDyxCu2O8+delta
    K. Kawamura; Y. Kobayashi; C. Kobashi; S. Baar; T. Kurosawa; M. Oda; M. Ido; N. Momono
    JOURNAL OF SUPERCONDUCTIVITY AND NOVEL MAGNETISM, 30, 8, 2037, 2042, 2017年08月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Rotation symmetry breaking in La2-xSrxCuO4 revealed by angle-resolved photoemission spectroscopy
    E. Razzoli; C. E. Matt; Y. Sassa; M. Mansson; O. Tjernberg; G. Drachuck; M. Monomo; M. Oda; T. Kurosawa; Y. Huang; N. C. Plumb; M. Radovic; A. Keren; L. Patthey; J. Mesot; M. Shi
    PHYSICAL REVIEW B, 95, 22, 2017年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Damped spin excitations in a doped cuprate superconductor with orbital hybridization
    O. Ivashko; N. E. Shaik; X. Lu; C. G. Fatuzzo; M. Dantz; P. G. Freeman; D. E. McNally; D. Destraz; N. B. Christensen; T. Kurosawa; N. Momono; M. Oda; C. E. Matt; C. Monney; H. M. Ronnow; T. Schmitt; J. Chang
    PHYSICAL REVIEW B, 95, 21, 2017年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • STM/STS study on electronic superstructures in the superconducting state of high-Tc cuprate Bi2Sr2CaCu2O8+d
    S. Mizuta; T. Kurosawa; K Takeyama; N. Momono; Y. Ishii; H. Yoshida; M. Oda; M. Ido
    Journal of Physics: Condensed Matter, 2017年, [査読有り]
  • The Impurity Effects on the Superconducting Gap in the High-T-c Superconductor Bi2Sr2CaCu2-xFexO8+delta Investigated by STM/STS
    S. Baar; N. Momono; K. Kawamura; Y. Kobayashi; S. Iwasaki; T. Sakawaki; Y. Amakai; H. Takano; T. Kurosawa; M. Oda; M. Ido
    JOURNAL OF SUPERCONDUCTIVITY AND NOVEL MAGNETISM, 29, 3, 659, 662, 2016年03月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • 銅酸化物高温超伝導体Bi2Sr2CaCu2O8+δの超伝導に対するDy添加効果
    河村 一磨; 小林 侑幹; 小橋 知沙登; Baar Stefan; 松元 和幸; 桃野 直樹; 黒澤 徹; 小田 研; 伊土 政幸
    日本物理学会講演概要集, 71, 1996, 1996, 一般社団法人 日本物理学会, 2016年
    日本語,

    !LaTeX 銅酸化物高温超伝導体Bi_2_Sr_2_CaCu_2_O_8+${\delta}$_(Bi2212)では,CaサイトのDy置換によりエネルギーギャップがd波からずれて大きくなることが報告されている.本研究では,このDy添加について知見を得る目的でBi_2_Sr_2_Ca_1-x_Dy_x_Cu_2_O_8+${\delta}$_単結晶を用いた磁化や熱電能の測定,走査トンネル顕微鏡を用いた実験を行った.

  • STM/STSから見たBi2212の電荷秩序とエネルギーギャップ
    水田 崇聖; 岸 文香; 米川 雄太; 黒沢 徹; 桃野 直樹; 竹山 幸作; 吉田 紘行; 小田 研; 伊土 政幸
    日本物理学会講演概要集, 71, 1993, 1993, 一般社団法人 日本物理学会, 2016年
    日本語,

    銅酸化物高温超伝導体Bi2212のアンダードープ試料においてSTM/STS実験を行い、この系で問題となっている電荷秩序が観測されるエネルギー領域(電子的な準粒子状態に対応する正の適当なエネルギー領域でのみ観測されるか?)について調べた。また、このエネルギー領域と超伝導ギャップや擬ギャップとの関係についても調べた。講演では、これらの結果について報告する。

  • BiS2系超伝導体LaO1-xFxBi1-ySbyS2におけるSb置換効果
    坂脇 卓磨; 岩嵜 翔; 河合 祥紀; 黒澤 徹; 小田 研; 伊土 政幸; 雨海 有佑; 高野 英明; 桃野 直樹
    日本物理学会講演概要集, 71, 2191, 2191, 一般社団法人 日本物理学会, 2016年
    日本語,

    典型的な層状硫化物超伝導体の1つであるLaO_1-x_F_x_BiS_2_の超伝導転移温度T_c_はFのドープ量に依存し、x = 0.5(最適ドープ)で最も高くT_c_〜2.7 Kとなる。興味深いことにT_c_は高圧合成あるいは圧力印加で10.6 Kまで大きく上昇する。本研究では常圧下合成において、幅広い組成のLaO_1-x_F_x_BiS_2_、及びBiサイトをSbで部分置換したLaO_1-x_F_x_Bi_1-y_Sb_y_S_2_の単結晶を作製し、超伝導に対するSbの置換効果を調べた。当日はそれらの結果について報告する。

  • BiS2系超伝導体LnO1-xFxBiS2(Ln=La,Nd)の超伝導と輸送特性
    岩嵜 翔; 坂脇 卓磨; 高橋 将太郎; 黒澤 徹; 小田 研; 伊土 政幸; 雨海 有佑; 高野 英明; 桃野 直樹
    日本物理学会講演概要集, 71, 2190, 2190, 一般社団法人 日本物理学会, 2016年
    日本語,

    典型的なBiS_2_系超伝導体LnO_1-x_F_x_BiS_2_(Ln=La,Ce,Pr,Nd)はO^2-^をF^-^で置換することにより電子が伝導層にドープされ超伝導が発現し、超伝導転移温度T_c_はF濃度に依存する。LaO_1-x_F_x_BiS_2_(La系)とNdO_1-x_F_x_BiS_2_(Nd系)はxに対するT_c_カーブが異なっており、T_c_のピーク位置にズレが生じている。本研究ではLa系とNd系に注目し、F置換による超伝導や電子系の変化を輸送特性から調べ、La系とNd系における超伝導や電子系の特徴について知見を得ることを目的とした。

  • 銅酸化物超伝導体Bi2Sr2-xLnxCuO6+δ(Ln=La, Nd, Eu)の超伝導に対するSrサイト置換効果
    小林 侑幹; 河村 一磨; Baar Stefan; 開米 望; 桃野 直樹; 松元 和幸; 黒澤 徹; 小田 研; 伊土 政幸
    日本物理学会講演概要集, 71, 1918, 1918, 一般社団法人 日本物理学会, 2016年
    日本語,

    銅酸化物超伝導体Bi_2_Sr_2_CuO_6+!LaTeX$\d$_はCu-O面の上下にあるSr-O面にSrとイオン半径が大きく異なる希土類元素Lnを添加すると超伝導転移温度T_c_が大きく抑制されることが報告されている。近年、ARPESやSTM/STSからこのような面間のdisorderの効果が調べられ、面間disorderの増強に伴いアンチノード付近のギャップの発達が顕著になると報告されている。本研究ではBi_2_Sr_2-x_Ln_x_CuO_6+!LaTeX$\d$_(Ln=La, Nd, Eu)において面間disorderが超伝導に及ぶす影響について主にSTM/STSから調べたので報告する。

  • 銅酸化物高温超伝導体の超伝導ギャップ・擬ギャップダイナミクス
    戸田 泰則; 黒澤 徹; 小田 研
    日本物理学会誌, 71, 12, 830, 835, 一般社団法人 日本物理学会, 2016年
    日本語, <p>超伝導は物理学における最も魅力的な現象の一つであり,カマリング・オネスによる発見から今日に至るまで多くの研究者を魅了してきた.なかでも液体窒素温度をはるかに上回る転移温度を示す銅酸化物は,いわゆる高温超伝導体のプロトタイプとして数多くの研究がなされ,今も新たな知見や問題提起が次々と報告されている.</p><p>超伝導状態では電子間に有効な引力が作用して電子対(クーパー対)が形成され,複数の電子対が位相をそろえて量子凝縮する.凝縮が起こると,フェルミ面近傍の電子スペクトルには,対演算子の期待値(ギャップ関数)によって特徴づけられるエネルギーギャップが開く.Bardeen–Cooper–Schrieffer (BCS) の理論によって説明される従来型超伝導では,格子振動(フォノン)を介した引力で形成される電子対がフェルミ面上に等方的なs波対称性を持つギャップを形成する.これに対して電子間に強い斥力の働く銅酸化物高温超伝導体のギャップは,有効な引力を獲得するために異方的なギャップ関数を持つと考えられており,フェルミ面上にギャップの節(ノード)を持つd波対称性を示す.また超伝導転移温度(<i>T</i><sub>c</sub>)以上でフェルミ面の一部に擬ギャップと呼ばれるギャップ構造が形成されることが知られており,特に反強磁性絶縁相に近いアンダードープ(UD)試料では<i>T</i><sub>c</sub>よりはるかに高温から観測される.擬ギャップの存在は銅酸化物高温超伝導体の最大の特徴であり,古くから精力的な研究がなされているが,超伝導の前駆現象から超伝導と共存/ 競合する秩序相など様々な解釈があり,結論を見ていない.また物質や測定手法に応じて多様な性質を示すため,ギャップの起源や形成メカニズムを決定するには,多面的かつ系統的な物性観測が必要とされている.</p><p>このように多彩な顔を持つ擬ギャップおよび超伝導ギャップと両者の関係性について,従来の実空間や運動量空間の観測手法に加え,超短光パルスを使った時間領域からのアプローチが行われるようになってきた.本稿では物性観測に広く使われる時間分解ポンププローブ分光をベースに,この手法が,これまで観測できなかった高温超伝導体のバルク性質を反映した対称性解析,および秩序形成の相関スケール解析へと拡張可能であることを示す.本稿で扱うポンププローブ分光では,ポンプ光を用いてギャップを形成する電子または正孔(キャリア)を瞬時的に破壊し,高エネルギー状態へと励起する.キャリアのエネルギー緩和に伴って生成される非平衡な準粒子やフォノンは(超伝導・擬ギャップに対応する)ギャップ関数の変化を反映し,ポンプ光に対して遅延時間を持つプローブ光の反射率変化として測定される.励起に使用する光子エネルギーはギャップエネルギーよりもはるかに大きいが,結晶内部への侵入長を大きく取れるため,バルク性質を反映する.拡張されたポンププローブ分光は,それぞれ超伝導ギャップおよび擬ギャップに起因する準粒子応答を一意に決定可能であり,超伝導前駆現象を反映する揺らぎ状態を含め,超伝導ギャップと擬ギャップの個性および両者の関係性をダイナミクスの観点から明らかにする.偏光応答に着目した対称性解析では,擬ギャップの形成温度<i>T </i><sup>*</sup>以下で自発的な回転対称性破れが生じることが示される.他方,秩序形成ダイナミクスからは,擬ギャップが長距離相関のない局在状態を反映することが明らかとなる.</p>
  • STM/STS studies for interplane disorder effects on the electronic states of the Cu-O plane in Bi2201
    T. Kurosawa; G. Hatta; H. Miyazaki; J. Yamaji; K. Yoshikawa; Y. Nakagawa; Y. Shibata; H. Yoshida; M. Oda; M. Ido; K. Takeyama; N. Momono
    INTERNATIONAL JOURNAL OF MODERN PHYSICS B, 29, 25-26, 2015年10月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Nodal gap behavior of Bi(2)Sr(2-x)Ln(x)CuO(6+delta) (Ln = La, Eu) investigated by specific heat measurements
    M. Shimizu; Y. Moriya; S. Baar; N. Momono; Y. Amakai; H. Takano; S. Murayama; T. Kurosawa; M. Oda; M. Ido
    INTERNATIONAL JOURNAL OF MODERN PHYSICS B, 29, 25-26, 2015年10月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Time-resolved polarimetry for photoexcited QP dynamics in Bi2212
    K. Watanabe; S. Tsuchiya; Y. Toda; T. Kurosawa; M. Oda; T. Mertelj; I. Madan; V. V. Kabanov; D. Mihailovic
    INTERNATIONAL JOURNAL OF MODERN PHYSICS B, 29, 25-26, 2015年10月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Electron scattering, charge order, and pseudogap physics in La1.6-xNd0.4SrxCuO4: An angle-resolved photoemission spectroscopy study
    C. E. Matt; C. G. Fatuzzo; Y. Sassa; M. Mansson; S. Fatale; V. Bitetta; X. Shi; S. Pailhes; M. H. Berntsen; T. Kurosawa; M. Oda; N. Momono; O. J. Lipscombe; S. M. Hayden; J. -Q. Yan; J. -S. Zhou; J. B. Goodenough; S. Pyon; T. Takayama; H. Takagi; L. Patthey; A. Bendounan; E. Razzoli; M. Shi; N. C. Plumb; M. Radovic; M. Grioni; J. Mesot; O. Tjernberg; J. Chang
    PHYSICAL REVIEW B, 92, 13, 2015年10月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Evidence for carrier localization in the pseudogap state of cuprate superconductors from coherent quench experiments
    I. Madan; T. Kurosawa; Y. Toda; M. Oda; T. Mertelj; D. Mihailovic
    NATURE COMMUNICATIONS, 6, 2015年04月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Impurity Effects on the Energy Gap in Fe-doped Bi2212
    Stefan Baar; N. Momono; J. Suzuki; J. Soda; K. Kobayashi; H. Takano; Y. Amakai; T. Kurosawa; M. Oda; M. Ido
    20TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON MAGNETISM, ICM 2015, 75, 18, 22, 2015年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • 19aPS-16 STM/STSから見たBi_2Sr_2CaCu_2O_<8+δ>におけるFe置換効果
    鈴木 順也; 河村 一磨; 小林 侑幹; 桃野 直樹; 雨海 有佑; 高野 英明; 黒澤 徹; 小田 研; 伊土 政幸
    日本物理学会講演概要集, 70, 2110, 2110, 一般社団法人日本物理学会, 2015年
    日本語
  • 19aPS-17 STM/STSから見たBi_2Sr_2Ca_<1-x>Dy_xCu_2O_<8+δ>のギャップ構造
    曽田 純平; 河村 一磨; 桃野 直樹; 雨海 有佑; 高野 英明; 黒澤 徹; 小田 研; 伊土 政幸
    日本物理学会講演概要集, 70, 2111, 2111, 一般社団法人日本物理学会, 2015年
    日本語
  • 24pDC-4 STM/STSから見たBi2212のオーバードープ領域におけるギャップ構造
    岸 文香; 米川 雄太; 黒澤 徹; 桃野 直樹; 竹山 幸作; 吉田 紘行; 小田 研; 伊土 政幸
    日本物理学会講演概要集, 70, 2484, 2484, 一般社団法人日本物理学会, 2015年
    日本語
  • 24pDC-3 STM/STSから見たアンダードープ領域におけるBi2212の電荷秩序と準粒子干渉
    米川 雄太; 板垣 征一朗; 岸 文香; 黒澤 徹; 桃野 直樹; 吉田 紘行; 竹山 幸作; 小田 研; 伊土 政幸
    日本物理学会講演概要集, 70, 2483, 2483, 一般社団法人日本物理学会, 2015年
    日本語
  • Rotational symmetry breaking in Bi2Sr2CaCu2O8+delta probed by polarized femtosecond spectroscopy
    Y. Toda; F. Kawanokami; T. Kurosawa; M. Oda; I. Madan; T. Mertelj; V. V. Kabanov; D. Mihailovic
    PHYSICAL REVIEW B, 90, 9, 2014年09月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Separating pairing from quantum phase coherence dynamics above the superconducting transition by femtosecond spectroscopy
    I. Madan; T. Kurosawa; Y. Toda; M. Oda; T. Mertelj; P. Kusar; D. Mihailovic
    SCIENTIFIC REPORTS, 4, 2014年07月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Impact of pseudogap on photoinduced superconducting phase transition in underdoped Bi2212
    Y. Toda; T. Mertelj; P. Kusar; T. Kurosawa; M. Oda; M. Ido; D. Mihailovic
    PHYSICA C-SUPERCONDUCTIVITY AND ITS APPLICATIONS, 493, 112, 113, 2013年10月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Charge stripe structure in FeTe
    Y. Kawashima; K. Ichimura; J. Ishioka; T. Kurosawa; M. Oda; K. Yamaya; S. Tanda
    PHYSICA B-CONDENSED MATTER, 407, 11, 1796, 1798, 2012年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Ni-impurity effects on the superconducting gap of La 2-xSr xCuO 4 studied from the magnetic field and temperature dependence of the electronic specific heat
    T. Kurosawa; N. Momono; M. Oda; M. Ido
    Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics, 85, 13, 2012年04月23日, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Spin density wave induced disordering of the vortex lattice in superconducting La2-xSrxCuO4
    J. Chang; J. S. White; M. Laver; C. J. Bowell; S. P. Brown; A. T. Holmes; L. Maechler; S. Streassle; R. Gilardi; S. Gerber; T. Kurosawa; N. Momono; M. Oda; M. Ido; O. J. Lipscombe; S. M. Hayden; C. D. Dewhurst; R. Vavrin; J. Gavilano; J. Kohlbrecher; E. M. Forgan; J. Mesot
    PHYSICAL REVIEW B, 85, 13, 2012年04月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Ni-impurity effects on the superconducting gap of La2-xSrxCuO4 studied from the magnetic field and temperature dependence of the electronic specific heat
    T. Kurosawa; N. Momono; M. Oda; M. Ido
    PHYSICAL REVIEW B, 85, 13, 2012年04月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Charge-parity symmetry observed through Friedel oscillations in chiral charge-density waves
    J. Ishioka; T. Fujii; K. Katono; K. Ichimura; T. Kurosawa; M. Oda; S. Tanda
    PHYSICAL REVIEW B, 84, 24, 2011年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Quasiparticle relaxation dynamics in underdoped Bi2Sr2CaCu2O8+delta by two-color pump-probe spectroscopy
    Y. Toda; T. Mertelj; P. Kusar; T. Kurosawa; M. Oda; M. Ido; D. Mihailovic
    PHYSICAL REVIEW B, 84, 17, 2011年11月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Time-resolved polarimetry for photoexcited QP dynamics in Bi2212
    K. Watanabe; S. Tsuchiya; Y. Toda; T. Kurosawa; M. Oda; T. Mertelj; I. Madan; V. V. Kabanov; D. Mihailovic
    Int. J. Mod. Phys. B 29, 1542031(1-7) (2015), 29, 1542031, 2011年, [査読有り]
    英語
  • Electron tunneling using STM/STS on iron-based oxypnictides
    Yuuki Kawashima; Koichi Ichimura; Toru Kurosawa; Migaku Oda; Satoshi Tanda; Hiroki Takahashi; Hironari Okada; Yoichi Kamihara; Hideo Hosono
    PHYSICA C-SUPERCONDUCTIVITY AND ITS APPLICATIONS, 470, S315, S316, 2010年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Ni-impurity effects on the superconducting gap of La2-xSrxCuO4: Measurements of the electronic specific heat under magnetic fields
    T. Kurosawa; N. Momono; H. Amitsuka; M. Oda; M. Ido
    PHYSICA C-SUPERCONDUCTIVITY AND ITS APPLICATIONS, 470, S42, S43, 2010年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Chiral Charge-Density Waves
    J. Ishioka; Y. H. Liu; K. Shimatake; T. Kurosawa; K. Ichimura; Y. Toda; M. Oda; S. Tanda
    PHYSICAL REVIEW LETTERS, 105, 17, 2010年10月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Chiral Charge-Density Waves
    J. Ishioka; Y. H. Liu; K. Shimatake; T. Kurosawa; K. Ichimura; Y. Toda; M. Oda; S. Tanda
    PHYSICAL REVIEW LETTERS, 105, 17, 2010年10月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Impurity Effects on Energy Gap in Bi2Sr2CaCu2O8+y Investigated by Electronic Raman Scattering
    N. Momono; T. Kurosawa; Y. Amakai; Y. Sato; T. Suzuki; H. Takano; S. Murayama; A. Sakai; M. Oda; M. Ido
    JOURNAL OF SUPERCONDUCTIVITY AND NOVEL MAGNETISM, 23, 5, 785, 787, 2010年07月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Measurement of chirality of charge-density-waves in TiSe2 by using STM
    J. Ishioka; Y. H. Liu; K. Shimatake; T. Kurosawa; K. Ichimura; Y. Toda; M. Oda; S. Tanda
    PHYSICA B-CONDENSED MATTER, 405, 11, S214, S216, 2010年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Large pseudogap and nodal superconducting gap in Bi2Sr2-xLaxCuO6+delta and Bi2Sr2CaCu2O8+delta: Scanning tunneling microscopy and spectroscopy
    T. Kurosawa; T. Yoneyama; Y. Takano; M. Hagiwara; R. Inoue; N. Hagiwara; K. Kurusu; K. Takeyama; N. Momono; M. Oda; M. Ido
    PHYSICAL REVIEW B, 81, 9, 2010年03月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Electronic Raman Scattering in Zn-doped Bi2Sr2CaCu2O8+delta
    N. Momono; T. Kurosawa; M. Naito; M. Oda; M. Ido; Y. Aamakai; H. Takano; S. Murayama; A. Sakai
    25TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON LOW TEMPERATURE PHYSICS (LT25), PART 5, 150, 2009年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • STM/STS study in the stripe-ordered state of La2-x-yNdySrxCuO4 (x=1/8, y similar to 0.4)
    N. Momono; T. Kurosawa; T. Endo; K. Kurusu; K. Takeyama; M. Oda; M. Ido
    JOURNAL OF PHYSICS AND CHEMISTRY OF SOLIDS, 69, 12, 3031, 3033, 2008年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • On the electronic inhomogeneity of underdoped Bi2Sr2CaCu2O8+delta
    Y. H. Liu; K. Takeyama; T. Kurosawa; N. Momono; M. Oda; M. Ido
    JOURNAL OF PHYSICS AND CHEMISTRY OF SOLIDS, 69, 12, 3039, 3041, 2008年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Superconducting Gap and Pseudogap Structure in LaFeAsO1-xFx Probed by STM/STS
    Koichi Ichimura; Junya Ishioka; Toru Kurosawa; Katsuhiko Inagaki; Migaku Oda; Satoshi Tanda; Hiroki Takahashi; Hironari Okada; Yoichi Kamihara; Masahiro Hirano; Hideo Hosono
    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN, 77, 151, 152, 2008年11月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Fermi-arc superconductivity, pseudogap and charge order in Bi2Sr2CaCu2O8+delta
    T. Kurosawa; M. Oda; Y. H. Liu; K. Takeyama; N. Momono; M. Ido
    JOURNAL OF PHYSICS AND CHEMISTRY OF SOLIDS, 69, 9, 2265, 2267, 2008年09月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • On the relations among the pseudogap, electronic charge order and Fermi-arc superconductivity in Bi2Sr2CaCu2O8+delta
    M. Oda; Y. H. Liu; T. Kurosawa; K. Takeyama; N. Momono; M. Ido
    INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON LATTICE EFFECTS IN CUPRATE HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTORS (LEHTSC2007), 108, 2008年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • STM study on the period of charge order in the PG state of Bi2212
    K. Takeyama; Y. H. Liu; T. Kurosawa; N. Momono; M. Oda; M. Ido
    INTERNATIONAL JOURNAL OF MODERN PHYSICS B, 21, 18-19, 3220, 3223, 2007年07月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • 4ax4a electronic charge order enhanced in the inhomogeneous pseudogap state of Bi2Sr2CaCu2O8+delta
    Y. H. Liu; K. Takeyama; T. Kurosawa; N. Momono; M. Oda; M. Ido
    PHYSICAL REVIEW B, 75, 21, 2007年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
■ その他活動・業績
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題