磁束渦糸状態から探る非従来型超伝導体の物性

从磁通涡旋态探索非常规超导体的物理性质

基本信息

批准号：
16740202
负责人：
市岡優典
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

重い電子系などの超伝導磁束渦糸状態の物性を理解する上でパウリ常磁性効果による超伝導対破壊の効果をきちんと考慮に入れて計算する必要がある。このため今年度は、超伝導異方性に加え、パウリ常磁性効果による対破壊効果も考慮した磁束渦糸状態の理論計算を行い、磁束渦糸状態の空間構造、磁場依存性・温度依存性におけるパウリ常磁性効果の影響を超伝導異方性の効果とともに明らかにする研究を行った。磁束渦糸状態での常磁性効果が実際の超伝導体で現れていることを検証するため、常磁性帯磁率や磁化の磁場変化などの基本的な物理量に加え、NMRのスペクトルや中性子散乱強度などの物理量を計算することにより、どのように常磁性効果が現れるべきかを解明する計算を実施し、CeCoIn_5やTmNi_2B_2Cなどの実験データを例にして常磁性効果の大きさが評価できることを示した。これらの成果は論文投稿準備中である。また、パウリ常磁性効果と関連した興味深い超伝導状態として、CeCoIn_5で発見されたFFLO(Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinikov)状態についても、NMRスペクトルなどの実験に対応した微視的理論計算を行い、その磁場温度依存性などFFLO磁束渦糸状態の性質について議論した。一方、多成分超伝導オーダーパラメーターの系における特異な磁束渦糸状態の静的・動的性質についてのシミュレーション研究も、引き続き実施している。今年度は、非磁性不純物の周りの自発電流の空間構造や、ナノ構造超伝導体での超伝導空間構造・磁束渦糸構造に注目し、その中で、多成分超伝導体であることによる特異な振舞いを明らかにする研究を行った。特に、超伝導体に穴を開けてリング状にした系を考え、オーダーパラメーターの空間構造の磁場変化や転移温度の振舞いなど、多成分超伝導体でのリトルパークス効果の特異な様子を確かめる研究を進めている。

为了理解重电子系统等超导磁通涡旋态的物理性质，需要在计算中适当考虑泡利顺磁效应导致的超导对破坏的影响。为此，今年我们将进行除了超导各向异性之外还考虑泡利顺磁效应的抗破坏作用的磁通涡旋状态的理论计算，并研究磁通涡旋的空间结构。进行了研究以阐明泡利顺磁效应对超导各向异性的影响以及超导各向异性的影响。为了验证实际超导体中是否出现磁通涡旋状态下的顺磁效应，除了顺磁化率和磁化磁场变化等基本物理量外，我们还研究了核磁共振谱和中子散射强度计算物理量。例如通过这样做，我们进行了计算以阐明顺磁效应应该如何出现，并表明可以使用CeCoIn_5和TmNi_2B_2C等实验数据来评估顺磁效应的大小。这些结果目前正在准备发表。我们还对 CeCoIn_5 中发现的 FFLO (Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinikov) 态的核磁共振谱等实验进行了相应的微观理论计算，这是一种与泡利顺磁效应相关的有趣的超导态，我们讨论了 FFLO 的性质。磁通量涡旋状态，包括其磁场温度依赖性。同时，我们还在继续开展多分量超导序参数系统中奇异磁通涡旋态的静态和动态特性的仿真研究。今年，我们将重点研究非磁性杂质周围自发电流的空间结构，以及纳米结构超导体中的超导空间结构和磁通涡流结构，以阐明其独特的行为。特别是，我们考虑在超导体中开孔形成环形的系统，并研究确认多组分超导体中小帕克斯效应的特殊方面，例如超导体空间结构的磁场变化。转变温度的顺序参数和行为正在进行中。