超導釕系氧化物
Sr2YRuO6是一個反鐵磁的雙鈣鈦礦結構的化合物，其反鐵磁的相轉換溫度約為 27 K ，而其晶體結構的單位晶胞則由三個 ( 釔，釕 ) 氧層夾入二個鍶氧層組成。在滲入微量的銅以取代部分的釕之後， Sr2Y ( Ru1 – xCux ) O6體系中有超導現象的發生，其 TC 最高為 50 K ，這是非銅氧層超導體的最高超導轉換溫度。而且在低於 TC 的溫度範圍內，還觀察到了一些奇異的磁性行為，即反鐵磁與鐵磁現象。同時在 1450 ° C 以上之高溫處理後之 Ba2Y ( Ru1 – xCux) O6體系中也觀察到超導現象與一些有趣的磁性行為，且其許多物理性質亦迥異於現今的高溫超導體所呈現的面貌。最近的研究也確立了Sr2Y ( Ru1 – xCux ) O6體系中超導、反鐵磁與鐵磁現象，並且釐清了極為複雜的磁化溫度曲線。但是其超導現象的來源仍然不明確，可能為 p 波自旋配對，或是由層狀電荷儲存槽 SrO 所引起的。因此有必要對其超導體機制做深入而廣泛的瞭解。我們探究超導釕系氧化物Sr2Y ( Ru1 – xCux ) O6及 (Ru1-xAlx Sr2GdCu2O8隨著頻率及溫度變化的光譜特性。我們選擇Sr2Y ( Ru1 – xCux ) O6(x = 0.0, 0.05, 0.10) 多晶塊材與單晶薄膜樣品做反射率量測，利用 Kramers-Kronig 轉換，可得電傳導係數 (optical conductivity) 與光子頻率的關係 。 我們發現這些材料在室溫時的頻譜可歸類為三個特徵﹕ (i) 在低頻範圍 ( ＜ 800 cm-1 ) ，電傳導係數的峰值對應紅外光聲子吸收； (ii) 在 125000 cm-1 處有一吸收峰，可能對應 Ru t2g軌域上電荷載子的躍遷； (iii) 在可見光及紫外光區域的三個吸收峰 ( 21000, 29000,45000 cm-1 ) 均為 Ru 4 d 及 O 2 p 軌域上電荷載子躍遷的貢獻。隨著溫度的降低，我們觀察到位於 767 cm-1的拉曼活性 Ru-O 伸展振動模在磁性或超導相變溫度以下有聲子軟化、譜線加寬或窄化的現象。而在 (Ru1-xAlxSr2GdCu2O8多晶樣品中， 位於 654 cm-1 拉曼活性 Ru-O 伸展振動模於相轉變溫度以下也有顯著的異常行為。這個實驗結果很清楚地告訴我們電荷載子、晶格振動、及電子自旋磁性彼此之間複雜的交互作用，在造成這些超導釕系氧化物系統有不尋常相轉變的反應機制中扮演著十分重要的角色。 此部份研究已於 2003 年發表刊載於 Physica C 、 Journal of Low Temperature 期刊 ，另一部份研究將於 2006 年發表刊載於 Journal of Physics and Chemistry of Solids 期刊。