Generally high-TC cuprates include CuO2 planes in the crystal structure. High-Tc superconductivity occurs below Tc by doping holes at the CuO2 planes. In this presentation, I introduce the unique superconducting properties and anomalous magnetism observed in an intercalated-oxygen cuprate La2CuO4+x. Non-intercalated cuprate La2CuO4 is known as an antiferromagnetic insulator with TN=270K. When you intercalate oxygen, La2CuO4+x phase-separate into an oxygen-poor phase and an oxygen-rich phase. The former is an antiferromagnetic insulator, whereas the latter is a superconductor. In addition, a superlattice structure of intercalated-oxygen with a larger periodicity than unit cell is identified in the superconducting phase by the neutron scattering experiment. It is called stage structure. Most surprisingly, it is reported that superconductivity and spin-density-wave that is a static magnetic order coexist at the same structure in the case of higher hole density region.

　一般に高温超伝導体は結晶構造の中にCuO2面を含んでおり、その面内にホールをドープすることによって転移温度Tc以下で超伝導が引き起こされる。今回は酸素を挿入したLa2CuO4+xで見られる独特な超伝導特性と特異な磁性について紹介する。酸素が挿入されていない化合物La2CuO4はTN=270Kをもつ反強磁性絶縁体である。酸素をsiteの隙間部分に挿入するとホール濃度が薄いところではLSCO系とは異なって酸素濃度が薄いところと濃いところで相分離をおこし前者が反強磁性絶縁体に後者が超伝導体に転移する。また超伝導相においては中性子散乱の実験から酸素が挿入されることにより単位胞より大きな周期をもつ超格子構造が確認されている。この構造のことをステージ構造と呼ぶ。最も驚くべきことはホール濃度がさらに濃いところでは超伝導と静的な磁気秩序であるＳＤＷ(スピン密度波)が共存しているということが報告されていることである。

Y. S. Lee, F. C. Chou, A. Tewary,,* M. A. Kastner, S. H. Lee, and R. J. Birgeneau, PHYSICAL REVIEW B 69, 020502(R) (2004)