Elucidation of novel superconducting phenomena induced by parity-breaking order and fluctuations
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19J22122
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
金杉 翔太 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2021: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | 非従来型超伝導 / 超伝導ギャップ / 対称性 / 多バンド超伝導 / パリティ混成超伝導 / FFLO超伝導 / エキゾチック超伝導 / 奇パリティ多極子 / 強誘電揺らぎ / 強誘電秩序 / 多軌道超伝導 / 奇周波数超伝導 / 強相関電子系 / スピン三重項超伝導 / 局所的なパリティの破れ / スピン軌道相互作用 |
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| Outline of Research at the Start |
近年の物性物理学においては超伝導と他の秩序相の関係が活発に議論されてきた。例えば銅酸化物においては、スピンの揺らぎに媒介される高温超伝導の実現が提案されている。一方、近年注目されるもう1つのテーマに「空間反転対称性（パリティ）の破れ」がある。パリティの破れはトポロジカル量子相など、物性物理の多方面で重要な役割を果たす。そこで興味深いのが、自発的にパリティを破る「奇パリティ秩序」と超伝導の協奏が生み出す物性現象である。本研究ではこの未開拓領域を現象論と微視的理論の双方から理解・解明することを目的とし、奇パリティの秩序・揺らぎが誘起するエキゾチック超伝導相や新奇な超伝導応答現象を調査する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では、自発的に空間反転対称性を破る“奇パリティ”の秩序・揺らぎが生み出す新奇超伝導現象の探索を目的としている。その一環として今年度はカイラルなパリティ混成超伝導（例：s+ip波超伝導）の性質を前年度に引き続き調査した。このような超伝導は空間反転対称性と時間反転対称性を自発的に破る興味深い量子状態であるが、候補物質がほぼ存在しなかったために、詳細な理論研究はこれまで行われてこなかった。しかし、近年活発に研究されているスピン三重項超伝導体UTe2では、圧力下でカイラルなパリティ混成超伝導相の出現が示唆されている。このような背景のもと、本課題では前年度からカイラルなパリティ混成超伝導に着目した理論研究を行ってきた。
前年度はカイラルなパリティ混成超伝導における特異な性質として、バンド間Cooper対に由来する非対称なBogoliubov準粒子スペクトルを明らかにした。特にギャップ関数がポーラーな対称性を持つ場合には、準粒子スペクトルの非対称性がFFLO的な不均一超伝導状態をゼロ磁場で安定化することを発見し、これを新たに「アナポール超伝導」と名付けた。本年度は非対称スペクトルとアナポール超伝導の出現条件を対称性の議論からより包括的に明らかにし、前年度の結果と合わせてまとめた論文をCommunications Physics誌にて出版した。また、以上の結果に対しては国内学会での招待講演1件と、外部でのセミナー講演数件も行っている。加えて、本研究に触発された共同研究もいくつか進行しており、現在結果をまとめた論文を投稿準備中である。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(21 results)
