レーザー光電子分光による低温超伝導体の超伝導ギャップ対称性の研究

利用激光光电子能谱研究低温超导体中的超导带隙对称性

• 批准号: 22840015
• 负责人: 下志万 貴博
• 金额: $ 1.93万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22840015/
• 关键词: 超伝導・密度波; 光物性

結晶構造における空間反転対称性の破れは、スピン軌道相互作用を通じて電子状態に影響を及ぼす。超伝導状態においてはスピン1重項とスピン3重項の混成が生じ、フルギャップからラインノードに至る多彩な超伝導ギャップ対称性を示すことが予想されている。空間反転対称性が破れた超伝導体であるLi_2(Pd_<1-x>Pt_x)_3Bは、x=0(超伝導転移温度:Tc=7.0K)ではスピン1重項が支配的、x=1(Tc=2.8K)ではスピン3重項が優勢である事が先行研究により指摘されている。本研究では、空間対称性の破れが超伝導ギャップ対称性に与える影響を調べるために、角度積分光電子分光を行った。光電子分光装置として世界最高の冷却性能(T=1.8K)とエネルギー分解能(ΔE=150μeV)を有する新型レーザー光電子分光装置を用いた。Li_2(Pd_<1-x>Pt_x)_3B(x=0,0.25,0.375)の超伝導ギャップスペクトルを得ることに成功し、スピン一重項及びスピン三重項の成分比をパラメーターとしたダインズ関数によるフィッティング解析を行った。その結果、x=0の超伝導ギャップスペクトルは、スピン1重項成分のみのフィッティング関数により再現することができた。一方で、x=0.25及び0.375ではスピン1重項成分のみではデータは再現できず、それぞれ20%と30%のスピン3重項成分を入れることで最適なフィッティング関数が得られた。本研究から、PtによるPdの置換はスピン軌道相互作用の増大をもたらし、その寄与は状態密度における超伝導ギャップ構造に現れるほど大きいことが示唆された。

晶体结构中空间逆转对称性的破坏会通过自旋轨道相互作用影响电子状态。在超导状态下，出现了自旋1和三件式部分的混合物，预计将显示各种超导差距对称性从完整的间隙到线节点。 li_2（pd_ <1-x> pt_x）_3b是一个超导体，其空间反向对称性已被打破，由x = 0（超导转移：tc = 7.0k），x = = x = x = x = x = = 2.8k），一个预测的指出，自旋三截面是主导的。在这项研究中，进行了角度整合的光谱仪，以检查空间对称性破坏对超导间隙对称性的影响。一种新的激光电子光谱疗法，它具有世界上最高的冷却性能（t = 1.8K）和能量分辨率（ΔE=150μEV）作为光子电子光谱。 li_2（pd_ <1-x> pt_x）_3b（x = 0,0.25,0.375）成功地获得了超导间隙频谱，并使用Dyne函数拟合，该功能使用了旋转层的组分比和三层旋转的组分比参数进行了分析。结果，X = 0之间的超导差距频谱只能通过自旋单截面组件中的拟合函数来重现。另一方面，仅在X = 0.25和0.375中使用自旋单 - 成分来复制数据，并且通过分别插入20％和30％的自旋三重分量来获得最佳拟合函数。这项研究表明，用PT替换PT会导致自旋轨道相互作用的增加，并且该贡献足够大，可以出现在状态密度的超导间隙结构中。