2010 Fiscal Year Annual Research Report
磁束渦糸状態の定量的物性評価理論の確立と内部自由度をもつ超伝導への展開
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19540369
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
市岡 優典 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 准教授 (90304295)
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| Keywords | 物性理論 / 非従来型超伝導 / 超伝導渦糸状態 / 超伝導異方性 / 磁束格子 / 中性子小角散乱 / パウリ常磁性 / 重い電子系超電導 |
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| Research Abstract |
超伝導磁束渦糸状態の空間構造を微視的理論により正確に計算し、比熱や帯磁率の他、熱伝導や中性子散乱強度、NMRスペクトル、下部臨界磁場など各種物理量の磁場依存性・温度依存性を定量的に正しく評価する計算手法を開発を行なっている。これにより、非従来型超伝導体の物理量の振舞を解析し、実験データに隠れている超伝導機構についての重要な情報を見つけるための研究手法の確立を目指し研究を進めてきた。
磁束渦糸状態の定量的物性評価については、磁場方向を変えた場合の物性評価から異方的超伝導体の対関数のフェルミ面上でのノード位置を特定するため、d波超伝導体での面内磁場回転下での渦糸状態の変化や比熱振動の温度依存性の評価を行った。また、準古典理論による定量的評価により、磁束渦糸状態の空間構造や電子状態、それに各種物理量の磁場依存性・温度依存性についての不純物効果の影響を明らかにした。また、第一原理計算で得られるフェルミ面構造を考慮しての、磁場中超伝導の物性の定量的評価の方法の開発を進めている。
内部自由度を持つ超伝導体における特異な渦糸状態の研究に関しては、特にカイラルp波超伝導体といわれているルテニウム酸化物超伝導体を対象とし、多重巻き数の渦糸状態の可能性など、内部自由度のため可能となる特異な渦状態の空間構造やその実現可能性について準古典理論より定量的評価を行なった。また、多成分超伝導体についての計算手法の確立と妥当性の評価のため、これまで実験および現象論的理論により研究が深く行なわれてきた超流動ヘリウム3の特異な渦状態を対象とした準古典理論による計算も実施した。特にマーミン・ホー渦と呼ばれる芯なし渦の渦格子状態について理論計算を行ないその物理現象の解明を行なった。さらには、スピン三重項超伝導のベクトル秩序変数の自由度による特異な磁束渦糸状態の理論研究へと発展させつつある。
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