異常金属相におけるトンネル効果と超伝導現象

反常金属相中的隧道效应和超导现象

基本信息

批准号：
08227223
负责人：
田仲由喜夫
金额：
$ 0.32万
依托单位：
Niigata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08227223/
关键词：
d波超伝導体 Josephson電流局所状態密度準粒子電流

项目摘要

高温超伝導体のトンネル効果の実験でしばしば観測されるゼロエネルギー状態のピークは,準粒子の感じるペアポテンシャルの符号変化から生じる異方的な超伝導体に特有な現象であることを我々は明らかにした。この理論では,[110]方向に対してはゼロバイアスのコンダクタンスのピークが観測できるのに対して,界面が[100]方向を向いているときには消失することを予言した。しかし,実際のサンプルを碧開した資料を用いる実験では必ずしも界面がフラットとはいえず原子尺度のランダムネスが存在する。このような場合には準古典近似の予測はかならずしもなりたたない。本研究ではタイトバインディングモデル(拡張型ハバ-ドモデル)を用いることで,さまざまな界面(表面)近傍の状態密度をスーパーユニットセルの方法で行った。特に周期的なジグザグ構造を一般化したブロッホの定理を用いることで1次元に問題を帰着化させ,2次元モデルでは扱えない非常に大きなサイズを扱うことに成功した。その結果,見かけ上[110]の表面に対してゼロバイアスのピークのないデータが存在することもあることを示した。一方,ほとんど[100]の表面でも原子尺度でのでっぱりの近くで,ゼロバイアスが存在することが予測された。現在ド-ピング依存性を明確にするために,t-Jモデルを用いた同様な計算を行う準備を行っている。また常伝導体/絶縁体/トリプレット超伝導体の接合のトンネル電流の計算も行った。特に非ユニタリー状態のトンネルコンダクタンスには残留比熱同様常伝導の成分が大きな影響を与えることが明かになった。

我们已经证明，在高温超导体的隧道实验中经常观察到的零能量峰是各向异性超导体特有的现象，它是由准粒子感受到的对势的符号变化引起的。该理论预测，虽然可以在 [110] 方向观察到零偏置电导峰值，但当界面沿 [100] 方向取向时，它会消失。然而，在使用实际样品制成的材料进行的实验中，界面不一定是平坦的，并且在原子尺度上存在随机性。在这种情况下，准经典近似的预测不一定成立。在本研究中，我们利用紧束缚模型（扩展哈伯德模型），利用超晶胞方法研究了各种界面（表面）附近的态密度。特别是，通过使用推广周期性锯齿形结构的布洛赫定理，我们将问题简化为一维，并成功地处理了二维模型无法处理的极大尺寸。结果表明，表观[110]表面可能存在没有零偏差峰的数据。另一方面，据预测，即使在几乎[100]表面上，原子尺度上的凸起附近也存在零偏差。我们目前正准备使用 t-J 模型进行类似的计算，以阐明掺杂依赖性。我们还计算了普通导体/绝缘体/三线态超导结的隧道电流。特别是，已经清楚的是，正常传导分量（如残余比热）对非单一状态下的隧道电导有很大影响。