2015 Fiscal Year Research-status Report
マルチバンド超伝導体に対する擬ポテンシャルを用いた次元縮約有効理論の構築と応用
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26800197
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
永井 佑紀 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, システム計算科学センター, 研究員 (20587026)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | マルチバンド超伝導 / トポロジカル超伝導 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成27年度においては、マルチバンド超伝導体に対する有効理論の構築のために、界面における境界条件についてより詳細に研究を行った。具体的には、マルチバンド超伝導体と真空との境界における次元縮約理論の境界条件の一般化に成功し、限定した条件のもとでは既存の先行研究の成果を再現することを確認した。その結果、マルチバンド超伝導体を準古典EIlenberger理論で扱う方法はほぼ確立したと言える。
また、マルチバンド超伝導体としても考えることができるトポロジカル超伝導体CuxBi2Se3に関しては、平成26年度に引き続き研究を行った。その結果、母物質の質量ギャップが大きい極限では、通常の準古典Eilenberger理論で記述されるp波超伝導体としてこの物質が記述できることがわかり、質量ギャップが小さい極限では、有効模型が相対論的Dirac方程式に従うことになり通常の準古典Eilenberger理論では扱えないことがわかった。この性質を詳しく調べるため、核磁気緩和率の温度依存性を調べた結果、転移温度直下において、負のコヒーレンスピークが現れることを明らかにした。この結果は、マルチバンド超伝導体特有の新しい自由度に起因しており、マルチバンド超伝導体が従来型超伝導体よりも多彩な性質を持つことが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究は、マルチバンド超伝導体に対する次元縮約有効理論の構築が目的である。本年度では、マルチバンド準古典EIlenberger理論の一般的境界条件を導出した。また、トポロジカル超伝導体のマルチバンド性について調べ、トポロジカル超伝導相ではマルチバンド性に由来する新しい自由度によって、核磁気緩和率の温度依存性に非自明な負のコヒーレンスピークを見出した。これは当初の予想以上の成果である。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度及び平成27年度の成果によって、マルチバンド超伝導体であるトポロジカル超伝導体において、マルチバンド性を記述する新しい指標（相対論パラメータ）を見出し、この量が不純物効果や核磁気緩和率等多彩な性質を特徴付けることが明らかになった。次の課題は、構築しているマルチバンド準古典Eilenberger理論の中にこの新しい指標が正しく内在しているかを確かめることである。そのためには、次元縮約理論でこの指標を陽に取り扱う手法の開発と、物理量の比較が必要である。最終年度である平成28年度においては、これらの成果をまとめ、次元縮約有効理論がマルチバンド超伝導体の有効な理論であることを示す。
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| Causes of Carryover |
平成27年度における前倒し支払い請求額が10万円単位であり、前倒し予定より旅費請求額が少なくなったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
元々前倒し請求によって生じた次年度使用額のため、計画通り次年度に使用する。
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