The research of the anisotropic superconducting gap in the origin to orbital degree of freedom

各向异性超导能隙原点到轨道自由度的研究

• 批准号: 17J06088
• 负责人: 鈴木 雄大
• 金额: $ 1.58万
• 依托单位: Ritsumeikan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J06088/
• 关键词: 超伝導; ギャップ対称性; 多軌道系; 電子格子相互作用; ペアリング機構; 有効模型解析; 超伝導; ギャップ対称性; 多軌道系; 電子格子相互作用; ペアリング機構; 有効模型解析

最終年度は, 初年度に行ったBiS2系超伝導体の軌道自由度と超伝導対称性に関する研究を発展させて, スピン軌道相互作用をも取り入れた多極子自由度と超伝導対称性の関係を研究した。研究方法としては, 第一原理バンド計算を用いてBiS2超伝導体の電子バンドを求めた後に, 最局在Wannier関数を用いて, 伝導への寄与が大きいBiの6px/py軌道に焦点を当てた, スピンと軌道双方の自由度を取り込んだ有効4バンド模型を構築し, 平均場近似を用いてギャップ方程式を解くことで, 超伝導ギャップの対称性を議論した。オンサイトと次近接サイト間の引力相互作用をパラメーターにして, ギャップ対称性の変化を調べた結果, オンサイト相互作用だけでは, 従来型のシングレットs波か, 軌道間相互作用によるシングレットdxy波対称性しか現れないが, オフサイト相互作用を取り込むことで, パリティが混成した超伝導状態など多彩なギャップ対称性が表れる事を示した。BiS2超伝導体は,伝導面が対を作ることで, 系全体の空間反転対称性を保持している。そのため, バルクでは反転対称性が保たれているが, 表面では伝導面の対が破れてパリティ混成が起こるため, 表面とバルクで超伝導の性質が異なる可能性がある。実際, 熱伝導度測定のようなバルクの物理量を測定する実験においては, フルギャップの超伝導であることが指摘されているが, ARPESによる測定ではノードの様な強い異方性を持つギャップが観測されており, 表面とバルクで異なる性質が見えている可能性がある。本研究の結果は伝導面が一枚の, 表面の超伝導を見ていると考えられ, 伝導面が対の状態の性質と比較することで, 実験で見られる性質の理解が進む事が期待される。この成果を纏めて国内会議にて報告した。

在最后一年，我们开发了关于第一年进行的BIS2超导体的轨道自由和超导对称性的研究，并研究了多极自由度和超导对称性之间的关系，这也结合了自旋轨道相互作用。作为一种研究方法，我们使用第一原理频带计算来确定BIS2超导体的电子带，然后使用最局部的Wannier函数来构建一个有效的4波段模型，该模型结合了旋转和轨道的自由度，重点是使用6px/py Orbital，以促进BI的均值和求解等式，并有助于传导等式，并促进GAP等级的态度。超导差距。我们使用现场与下一个相邻站点之间的有吸引力的相互作用作为一个参数研究了间隙对称性的变化，并发现仅现场相互作用仅显示传统的单线S-Wave或Singlet DXY波浪对称性，但由于偏场相互作用而导致的，但是通过隔间相互作用，将各种间隙对称性融合出来，例如，具有多种状态。 BIS2超导体通过形成一对导电表面来保持整个系统中的空间反演对称性。因此，倒对称性保持庞大，但是由于一对传导表面断裂，并且在表面上发生了平均杂交，因此表面和散装之间的超导性特性可能会有所不同。实际上，已经指出了测量大量物理量（例如热导率测量值）的实验是全差距超导性，但是使用ARPE的测量测量已经观察到具有强各向异性的差距，例如淋巴结，以及表面和散装之间的不同性质。从单个导电表面的超导性中可以看出这项研究的结果，通过比较导电表面的性质与配对状态，可以预计将改善对实验中的性质的理解。该结果在国内会议上进行了总结并报告。