渦糸状態の微視的解明をめざして-異方的超伝導体の理論的研究

旨在微观阐明涡旋态——各向异性超导体的理论研究

• 批准号: 11640328
• 负责人: 北 孝文
• 金额: $ 0.51万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11640328/
• 关键词: 渦糸格子状態; 準粒子状態; 超伝導; 渦糸格子状態; 準粒子状態; 超伝導

(1)UPt_3とSr_2RuO_4の渦糸状態の理論的解明これら2つの物質、特にUPt_3では、二つ以上のオーダー・パラメータを持つ超伝導状態が出現している可能性が高い。Landau準位展開法により、これらの物質に対するGL方程式を全磁場領域で精度よく解いた。そして、コアの無い全く新しい渦糸状態が実現される可能性のあることを指摘した。この新たな渦糸状態は、2ピーク構造という特徴的な磁場分布を持ち、NMRやμSRの実験で検証することができる。すでにいくつかのグループにより実験が始まっており、観測されれば全く新しい渦糸状態の発見となる。(2)d波超伝導体の準粒子状態とSTMスペクトルd_<x^2-y^2>波とs波超伝導体についてBdG方程式をLandau準位展開法で数値的に解き、低磁場領域における両者の準粒子状態の詳細・違いを明らかにした。D_<x^2-y^2>波はBi_2Sr_2CaCu_2O_8_+_δ等の高温超伝導体で実現されており、その渦糸中心の準粒子状態には理論・実験両面から大きな関心が寄せられている。計算の結果、d_<x^2-y^2>波の低エネルギー準粒子が磁気ブリルアン領域内で大きな分散を持ち、束縛状態が無いことが確認できた。また渦糸中心でのSTMスペクトルを計算し、YB_2Cu_3O_7_-_δの実験結果を定性的に説明できることを明らかにした。さらに、d_<x^2-y^2>状態へのd_<xy>波の混じりの影響についても考察し、混じりはゼロ磁場から連続的に増大すること、およびこの効果がSTMスペクトルをあまり変化させないことを示した。また磁場中で観測された熱伝導率のプラトーが、d_<x^2-y^2>状態からd_<x^2-y^2>+id_<xy>状態への相転移である可能性を明確に否定した。

（1）在这两种材料（尤其是UPT_3）中，对UPT_3和SR_2RUO_4的涡流状态的理论阐明，尤其是具有两个或多个有序参数的超导状态。这些材料的GL方程使用Landau水平扩展方法在整个磁场区域中进行了准确求解。他还指出，可以实现一个没有核心的全新涡流状态。这种新的涡流状态具有两峰结构的独特磁场分布，可以使用NMR和μSR实验来验证。实验已经由几个组开始，如果观察到，将发现一个全新的涡流状态。 （2）使用Landau级膨胀方法对D_ <X^2-Y^2>波和S波超导体的准粒子状态和STM光谱的BDG方程进行了数值求解，以阐明低磁场区域中准片状态之间的细节和差异。 D_ <X^2-Y^2>使用高温超导体（例如BI_2SR_2CACU_2O_8 _+_Δ）实现了波，并且Vortex中心的Quasiparticle State在理论和实验方面都引起了极大的兴趣。该计算证实，D_ <X^2-Y^2>波的低能量准粒子在磁性brillouin区域内具有很大的分散体，并且没有结合。此外，计算了Vortex中心的STM频谱，并揭示了YB_2CU_3O_7 _-δ的实验结果可以定性地解释。此外，我们还检查了D_ <xy>波混合对D_ <X^2-Y^2>状态的影响，表明混合从零磁场不断增加，并且此效果不会太多改变STM频谱。此外，清楚地否认，在磁场中观察到的热导率的高原可能是从d_ <x^2-y^2>状态到d_ <x^2-y^2>+id_ <xy>状态的相变。