YBa_2Cu_3O_7-δ系酸化物超伝導体における荷電担体の特性(1) : ホール効果および比抵抗の温度依存性

概要

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In order to obtain an information as to the mechanism on high Tc characteristics revealed in YBa_2Cu_3O_7-delta copper oxide superconductors(YBCO)the dependences of the Hall coefficient R_H and electrical resistivity rho on temperature were studied in terms of the charge carrier movements in the temperature range from 77 to 300K.From the Hall effect measurements the dominant charge carriers in YBCO were found to be a positive hole in the present temperature range.Both experimental curves as to R_H and rho as a function of temperature could be separated into two parts above and below about 150K.Based on the simple relationships between R_H and electrical conductivity the mobility as well as the concentration of the charge carriers were evaluated in both temperature regions,separately.The concentration of the charge carrier above 150K was one hundred times larger than that below 150K.The mobility above 150K,however,was only one tenth of that below 150K.Brief discussion of the characteristics of the positive holes in YBCO is given on the basis of the crystallographic structures of the copper oxide superconductors.YBa＿2Cu＿3O＿7－delta系酸化物超伝導体における高温で超伝導を示す機構についての知見を得るため，液体窒素温度から室温までにわたってホール電圧・係数および比抵抗の温度依存性を調べた。その結果，150度〔K〕以下と以上で特性を異にすることが明らかとなった。ホール効果の測定から全温度領域で荷電担体は，正孔であることが確認された。さらに，ホール係数と電気伝導度との間に成り立つ簡単な関係式にもとづき両温度領域における正孔の密度と易動度とをそれぞれ分離して解析を行った。その結果150度〔K〕以下の領域での正孔の易動度は，150度〔K〕以上におけるそれと比較して約10倍大であることがわかった。また，150度〔K〕以下の領域での正孔の密度は，高温におけるそれと比べてわずか1％にすぎないことも新たに見いだされた。これらの正孔の特性をもとにして，YBa＿2Cu＿3O7－delta系酸化物超伝導体における超伝導機構についての検討ならびに考察を行った。
大阪教育大学の論文

YBa_2Cu_3O_7-δ系酸化物超伝導体における荷電担体の特性(1) : ホール効果および比抵抗の温度依存性

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