時間反転対称性を破るカイラル超伝導体の輸送現象および端状態の研究

研究打破时间反转对称性的手性超导体中的输运现象和边缘态

基本信息

批准号：
19K03724
负责人：
今井剛樹
金额：
$ 2.25万
依托单位：
Okayama University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

トポロジカル超伝導体の有力候補の一つである，時間反転対称性の破れたカイラル超伝導体は試料表面近傍に端状態が出現し，ゼロ磁場下で自発的に電荷流を流すという顕著な特徴をもつ。現在実験サイドによる活発な探索が進められており，並行して理論側からの新奇物質開発に関わる提案，支援を行うことは極めて重要な課題である。本研究では複数の時間反転対称性の破れた超伝導体の候補物質を念頭に、超伝導秩序変数ならびにトポロジカルな特性に対する理論解析を行っている。2022年度はSrPtSb型ハニカム型結晶構造をもつBaPtSbおよびBaPtAsを対象にその電子状態の同定，微視的模型の構築ならびに常伝導相，超伝導相における性質について議論した。両者は同じ結晶群に属しており特にBaPtSbに対するミュオンスピン回転/緩和/共鳴に関する予備実験では超伝導状態で内部磁場の出現が報告されるなど，時間反転対称性の破れた超伝導状態が出現していることが示唆される一方で、BaPtSbおよびBaPtAsの混晶系ではSbとAsの比率を変更した際に転移温度に非単調な変化が見られている。そのため両物質の相違を明確にすることは時間反転対称性の破れた超伝導体の理解に貢献するものである。両者の電子状態を第一原理計算手法により詳細に見積もり，その結果を基にして微視的観点から解析を進めるべく有効模型の構築を行った。さらに有効模型を出発点に相関関数を計算し、低エネルギー電子状態の物性への影響について，両物質の相違を与えるものを評価した。またBaPtSbの超伝導相におけるペアリング対称性についても理論的に分類を与え、時間反転対称性の破れたカイラルd波型が安定化する可能性を議論している。上記の研究に関して，これまで得られた成果の一部は日本物理学会，研究会，国際会議およびその会議プロシーディングスなどですでに公表している。

拓扑超导体的最有希望的候选者之一，具有及时的对称性的手性超导体，具有出现在样品表面附近的最终状态的显着特征，并且在零磁场下自发流动的电荷电流。当前，实验侧正在进行主动搜索，提供与从理论方面的新材料开发相关的建议和支持非常重要。这项研究着重于多种时间转化的对称性超导体候选材料，以及对超导顺序变量和拓扑特性的理论分析。在2022财年，我们讨论了电子状态的识别，微观模型的构建以及具有SRPTSB-type蜂窝型晶体结构的BAPTSB和BAPTA的正常和超导阶段的性质。 Both belong to the same crystal group, and in particular, preliminary experiments on muon spin rotation/relaxation/resonance for BaPtSb reported the appearance of an internal magnetic field in the superconducting state, suggesting that a superconducting state with a time-inverted symmetry appears, while a non-monotonic change in the transition temperature is observed in the mixed crystal system of BaPtSb and BaPtAs when the ratio of Sb to As is改变了。因此，阐明两种材料之间的差异有助于理解损失的时间对称性的超导体。使用第一原理计算方法详细估算了两者的电子状态，并根据结果构建了一个有效的模型，以从微观的角度进行分析。此外，使用有效模型作为起点计算相关函数，并评估低能量电子状态对物理特性的影响，以确定两种物质之间的哪些差异。我们还提供了BAPTSB超导阶段配对对称性的理论分类，并讨论了稳定的手性D-Wave类型的损坏的D-WAVE类型的可能性。到目前为止，有关上述研究获得的一些结果已经在日本物理学会，研究小组，国际会议及其会议的诉讼程序中公开。

项目成果

期刊论文数量（19）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

マックスプランク固体研究所(ドイツ)

马克斯·普朗克固体研究所（德国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Charge-Ordered State and Low-Dimensional Magnetic Fluctuations in Yb5Ge4 Single Crystal

Yb5Ge4 单晶中的电荷有序态和低维磁涨落

DOI：
10.7566/jpsj.90.044703
发表时间：
2021
期刊：
Journal of the Physical Society of Japan
影响因子：
1.7
作者：
Michimura Shinji;Kosaka Masashi;Machida Ayumi;Numakura Ryosuke;Iizuka Ryosuke;Katano Susumu;Imai Yoshiki;Shirakawa Naoki;Yamasaki Yuichi;Nakao Hironori;Sato Hitoshi;Ueda Shigenori;Mimura Kojiro
通讯作者：
Mimura Kojiro

Electronic structure for BaPtSb with Ordered Honeycomb Network under hydrostatic pressure

静水压力下具有有序蜂窝网络的 BaPtSb 电子结构

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
JPS Conference Proceedings
影响因子：
0
作者：
Naoya Furutani;Yoshiki lmai;Tsuyoshi Imazu;Jun Goryo
通讯作者：
Jun Goryo

Phenomenology of the Chiral d-Wave State in the Hexagonal Pnictide Superconductor SrPtAs

六方磷族元素超导体SrPtAs中手性d波态的现象学

DOI：
10.7566/jpscp.30.011044
发表时间：
2020
期刊：
JPS Conference Proceeding
影响因子：
0
作者：
Ueki Hikaru;Inagaki Shoma;Tamura Ryota;Goryo Jun;Imai Yoshiki;Rui W. B.;Schnyder Andreas P.;Sigrist Manfred
通讯作者：
Sigrist Manfred

Lattice-Parameter Dependence of Magnetic Structure in Orthorhombic YMnO3

斜方 YMnO3 中磁结构的晶格参数依赖性