At the under-doped region of high-T_c cuprates, the antiferromagnetism and superconductivity confront each other.

LSCO(La_2-xSr_xCuO₄) that was discovered in the early years of high-T_c history is one of the most investigated cuprates in the high-T_c materials because of its ease for systematical control of carrier density.

In spite of many efforts on this material, the under-doped region has been unraveled due to the inhomogeneity of crystal and the difficulty of experiments.

From the recent studies of neutron scattering measurements on single crystal of LSCO, the existence of static and periodic magnetism in CuO₂ planes are revealed and suggested to coexist with the superconductivity. Thus the microscopic experiments are desired to fully understand the relation between static magnetism and superconductivity.

μSR, introduced in this paper, is one of the microscopic experimental methods and quite effective to investigate both of the magnetism and superconductivity.

From the results of TF-μSR, static internal field are confirmed below 4 K, superconducting state, and its spatial distribution are well reproduced by catenary-type field modulations.

銅酸化物高温超伝導体の低ドープ領域では、反強磁性と超伝導がお互い競り合っていることがよく知られている。

LSCO(La_2-xSr_xCuO₄)は高温超伝導体の歴史の中でも初期に発見された物質であり、キャリア濃度を制御しやすいことから、高温超伝導体の中でも最も研究されている物質の一つである。しかし多くの研究がされているにも関わらず、結晶の乱れや実験の難しさなどから低ドープ領域に関してははっきり解明できていない。

近年、単結晶を用いた中性子散乱の研究から、LSCOのCuO₂面における静的で周期性を持った磁性の存在が確認された。よって、CuO₂面内での静的な磁性と超伝導の関係を完全に理解するために更にミクロな実験が望まれている。

この論文で紹介しているμSRという実験手法は、ミクロな実験手法の一つであり、磁性や超伝導の研究に非常に有効である。

横磁場μSRのミクロな実験結果から、La_2-xSr_xCuO₄ (x=0.07, T_c=17 K)において、4 K以下で空間的に分布した静的な内部磁場が存在することが確認され、その分布は100 K以下で発達し始めていることが分かった。更にその空間分布は、本論で紹介されている「Catenary型」の分布でよく再現できることが分かった。

"Coexistence of Static magnetism with a modulated stripe structure and superconductivity by μSR measurements in underdoped La_2-xSr_xCuO₄ (x=0.07)" K. Ishida et al., unpublished (2005)