不純物周囲の超伝導状態、特に秩序パラメータの空間変化を取り扱う新しい理論の開発

发展一种新理论来处理杂质周围的超导状态，特别是有序参数的空间变化

基本信息

批准号：
08740309
负责人：
大橋洋士
金额：
$ 0.64万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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/grant/KAKENHI-PROJECT-08740309/
关键词：
超伝導時間反転対称性自発電流

项目摘要

超伝導状態における不純物効果を研究、以下の成果を得た:(1)秩序パラメータの空間変化を扱う方法を研究、従来の準古典Green関数に加え、散乱の中間状態を記述するGreen関数を導入することで、秩序パラメータの空間変化をセルフコンシステントに決定できることを見出した。入射電子に対し、散乱状態をどの散乱角度のものまで取り入れるかに関し課題が残っているが、それを克服することで、本研究申請後、前年度中に完成した実空間対角化からのアプローチ(Y.Onishi,Y.Ohashi,Y.Shingaki and K.Miyake:J.Phys.Soc.Jpn.65(1996)675.)より、細かいエネルギースケールを扱う事が可能になる。例えば、超伝導状態密度は、実空間対角化ではそのエネルギー分解能の悪さからギャップ内の不純物準位を特定することが困難であるが、今回研究した方法では準古典理論に基づいている為、ギャップ内の微細構造を計算できる。(2)本研究課題の目的の一つ、時間反転対称性の破れた超伝導状態出現時における自発電流発生の可能性を一般的立場から研究した。従来、この種の超伝導状態では全電流有限の自発電流が生じるであろうことが理論的に予想されていた。これに対し、本研究はたとえ上記超伝導が実現しても全電流有限の自発電流は生じ得ないことを証明した。両者の不一致は、従来の理論がBCS超流動がないものとして議論していたことに因る。即ち、本研究成果は、上記超伝導においては、従来無視していたBCS超流動を加味しなくてはならないことを明らかにした。この問題は(1)にも関係しており、今後、超流動状態を如何に取り込むか、検討が必要である。

我们研究了超导态的杂质效应，得到了以下结果：（1）研究了处理有序参数空间变化的方法，除了传统的准经典格林函数外，还引入了描述散射中间态的格林函数我们发现，通过这样做可以自洽地确定序参数的空间变化。尽管仍然存在关于入射电子的散射状态应纳入散射角的问题，但通过克服这个问题，我们将能够使用真实空间对角化的方法，该方法是在申请本次申请后于前一年完成的。研究（Y. Onishi、Y. Ohashi、Y. Shiningaki 和 K. Miyake：J. Phys. Soc. Jpn. 65 (1996) 675.）处理更精细的能量尺度成为可能。例如，在实空间对角化中，由于超导态密度的能量分辨率较差，很难识别间隙中的杂质能级，但本次研究的方法是基于准经典理论，因此内部的微观结构可以计算间隙。（2）本研究项目的目标之一是从总体角度研究当时间反转对称性破缺的超导态出现时自发电流产生的可能性。此前，理论上预测在这种超导状态下，会出现总电流有限的自生电流。相比之下，这项研究证明，即使实现了上述超导性，也不会出现总电流有限的自生电流。两者之间的差异是由于传统理论假设BCS超流性不存在。换句话说，这项研究的结果揭示了之前被忽视的BCS超流性，在上述超导性中必须被考虑在内。这个问题也与（1）有关，需要考虑未来如何纳入超流体状态。