2008 Fiscal Year Annual Research Report
異方的超伝導ナノ構造接合系のジョセフソン効果に関する理論的研究
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19740220
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
田沼 慶忠 Akita University, 工学資源学部, 准教授 (90360213)
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| Keywords | 異方的超伝導 / ジョセフソン効果 / アンドレーフ束縛状態 / 磁束量子状態 / 奇周波数ペア |
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| Research Abstract |
今年度は、異方的超伝導接合における磁束量子状態の不純物効果に関する研究を行った.不均一超伝導系において、アンドレーフ束縛状熊が形成されることが知られる。アンドレーフ束縛状態は、松原周波数について奇関数であるペア振幅を持った奇周波数ペアと密接に関わっている。超伝導体内の磁束芯付近では、この奇周波数ペアが誘起される。磁束芯で誘起される奇周波数ペアの対称性は、クーパー対の軌道角運動量と磁束トポロジーとの規律に従う。しかしながら、磁束量子状態における奇周波数ペアを実験的に検証する理論は現在のところ存在しない。
本研究では、カイラルp波超伝導体における平行磁束状態と反平行磁束状態における奇周波数ペア対称性の違いを準古典グリーン関数法によって調べた。平行状態では、芯付近で奇周波数s波ペア、反平行状態では、奇周波数d波ペアが誘起される。また、トンネルスペクトルより判別するために、平行及び反平行状態における不純物効果を調べ、奇周波数s波ペアは不純物に対し抑制されにくく、ゼロバイアスピークが保たれる。一方、奇周波数d波ペアは不純物によって破壊されやすく、ゼロバイアスピークの高さが劇的に抑えられる。これらの結果より、異方的超伝導クーパー対の対称性と奇周波数ペア対称性の検証法を理論的に提案した。
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