2022 Fiscal Year Annual Research Report
多自由度を持つ電子系の超伝導体における奇周波数電子対の物理
| Project/Area Number |
20H01857
|
|---|
| Research Institution | Hokkaido University |
|---|
Principal Investigator |
浅野 泰寛 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (20271637)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田仲 由喜夫 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40212039)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 超伝導 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、多自由度をもつ電子系において発現する超伝導現象に奇周波数電子対が及ぼす影響を調べることを目的として
研究を実施した。その実績を以下に示す。
特に、J=3/2超伝導を解析するために提案された理論模型が記述する超伝導相は熱力学的に不安定であることや、その不安定さは奇周波数電子対の存在に起因することを明らかにした。この結論は特殊な超伝導体の特殊な現象ではなく、ゼーマン磁場中の超伝導体やトポロジカルに非自明なボゴリューボフ・フェルミ面をもつ超伝導相一般に共通する事態であることを見出した。熱力学的に安定な超伝導を記述する模型に基づき、超伝導体の磁化率を計算する処方箋を確立し、合成角運動量2を持つ電子対が示す磁化率の特徴を明らかにした。特に等方的なs波対称性の超伝導状態は帯磁率の非対角成分が有限に残るという特徴を見出した。スピン1/2のs波超伝導は必ずスピン1重項になるので、これはJ=2の5重項状態に特有の性質である。超伝導体に磁性不純物を導入したとき、斯波状態と呼ばれるサブギャップ状態ができることは知られていた。磁性クラスターが有限の大きさを持つと、この状態が Fulde-Ferrel-larkin-Ovchinnikov 状態に連続的に移行してゆくこと、またペアポテンシャルの符号変化は奇周波数電子対が支えていることを示した。トポロジカルに非自明な半金属においてスピン3重項超伝導が発現したとしたならば、それが核磁気緩和率を通してどのように観測されるかを理論的に明らかにした。
|
| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
