銅酸化物の中には、銅と酸素の結合の仕方がCuO2面とは異なるCun+1O2n面（n:整数）をもつ物質群が存在する。そのCuのもつスピンに注目すれば、1次元と2次元の中間の次元を有する低次元量子スピン系とみなすことができ、梯子格子型銅酸化物、あるいは、スピンラダー系と称されている。このスピンラダー系のスピンの基底状態を調べ、さらに、キャリア注入による超伝導化の可能性について調べ、高温超伝導体と比較することは、高温超伝導の発現機構の研究に大いに役立つものと思われる。また、このスピンラダー系物質は、スピンギャップの存在と新しい機構に基づく高温超伝導の出現の可能性があることが理論的に予測がなされ、近年、精力的に研究されている。
Sr14Cu24O41は常圧下で合成できるスピンラダー系銅酸化物である。Cu2O3面（スピンラダー格子）、CuO2鎖、及びSr層からなる。Cuの形式価数は+2.25であるが、電気抵抗率、熱電能とも半導体的振る舞いを示す。本研究室では、この物質にいち早く、注目し、直流磁化率の温度依存性を調べ、CuO2鎖におけるスピンギャップの存在を発見し、また、NMR（北大との共同研究）から、Cu2O3面（スピンラダー格子）においてもスピンギャップが存在することを示唆した。また、Sr2+サイトの一部をCa2+,Ba2+,Y3+,La3+で系統的に置換することによりキャリア数を制御し、電気抵抗率、熱電能、熱伝導度、直流磁化率、及び、NMR（北大との共同研究）を測定した。その結果、Ca置換により、金属-絶縁体転移を観測した。これは、bond-valence-sums 計算により、CuO2鎖に局在していたホールが、Ca置換とともにCu2O3面に移動するためであることを指摘した。また、電気抵抗率と直流磁化率が同じ温度で異常を示すことを見出し、Cu2O3面（スピンラダー格子）において、ホールは低温でペアを形成し、局在していることを示した。この局在したホールが動き出すと超伝導になるか否かは現在のところ不明であり、今後の課題である。
（なお、1996年、秋光教授（青山学院大）らにより、Ca置換したSr0.4Ca13.6Cu24O41において、3-4GPaの高圧下ながら約12Kにおいて超伝導転移が観測された。）
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