Spin current generation by vorticity in quantum fluid

量子流体中的涡旋产生自旋电流

基本信息

批准号：
21K03456
负责人：
堤康雅
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Kwansei Gakuin University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

最近になって超伝導相が発見されたUTe2はスピン三重項超伝導体であることが強く示唆されており、実験・理論の両面から活発な研究が行われている。スピン三重項超伝導体はクーパー対がスピン自由度を持っているので、磁場下で磁束渦糸として超伝導体に侵入した磁場とスピンの相互作用を通して、クーパー対のスピンの向きが空間変調したスピンテクスチャーを構成することが可能となる。このようなスピンテクスチャーが構成されると磁束渦糸まわりにスピン流が発生する。今年度の研究では、超伝導状態を表すグリーン関数のフェルミエネルギー近傍の情報を抽出した準古典グリーン関数を用いて、磁場下で実現するスピン三重項超伝導体の磁束渦糸格子を調べた。超伝導状態の秩序変数によるポテンシャルの下で準古典グリーン関数の従うアイレンバーガー方程式を解き、準古典グリーン関数と秩序変数が自己無撞着になる解を求めることで、磁束渦糸格子にスピンテクスチャーを含む構造が低温・低磁場での自己無撞着な解として得られることを示した。また、このスピンテクスチャーの内部磁場や磁化の空間分布は、実験で観測された核磁気共鳴（NMR）スペクトルと共通の特徴を持つことも明らかにした。さらに、超伝導基底状態からの準粒子励起の局所状態密度についても調べることで、本来は磁束渦糸に局在している準粒子励起が、スピンテクスチャーが構成されると広がりを持って空間分布することも明らかとなった。

强烈建议最近发现的UTE2是一种自旋三胞胎超导体，并且正在从实验和理论的角度进行主动研究。由于库珀对在自旋三重态超导体中具有一定程度的自旋自由度，因此可以形成自旋纹理，在这种旋转纹理中，库珀对的自旋方向通过旋转与磁场的相互作用在空间调节中，该磁场在磁场下以磁性通量涡流的形式穿透了超导体。当形成这种自旋纹理时，会在磁通量涡旋螺纹周围产生旋转电流。今年的研究检查了使用半古典绿色功能在磁场下实现的自旋三重态超导体的磁通量涡旋晶格，该功能提取了代表超导状态的绿色功能的费米能的信息。通过求解在超导状态的顺序变量的潜力下遵循准古典绿色功能的Eilenberger方程，并找到一种解决方案，在该解决方案中，准经典绿色的功能和有序变量是自洽的，我们已经表明，在磁性通量频率下，可以自动播放一个自动型号的结构，可以在磁性频率上播放一个自动磁场，并且可以自动播放。还揭示了内部磁场的空间分布和该自旋纹理的磁化具有共同的特征，其核磁共振（NMR）光谱在实验中观察到。此外，通过检查超导基态的准粒子激发状态的局部密度，已经揭示了最初定位于磁通量涡流的Quasiparticle激发在形成旋转纹理时的空间分布在空间上，并在空间上分布。