| 研究概要 |
層状第二種超伝導体κ-(BETS)2FeBr4について,実験的に得られている温度磁場相図を理論的に再現した。この物質では低磁場中の超伝導に加え,強磁場中でも磁場誘起超伝導が生じることが発見されている。また低磁場では超伝導と反強磁性長距離秩序が共存していることが知られている。この物質に対して,Jaccarino-Peter機構を反強磁性超伝導体に拡張した理論(拡張JP機構)を適用し,磁場誘起超伝導の臨界磁場から見積もったモデルパラメーターに基づいて低磁場での超伝導の上部臨界磁場を計算したところ,実験データをほぼ定量的にほぼ再現できた。このことから,拡張JP機構がこの物質で実現していると考えることができる。この機構によれば,物質によっては低磁場での超伝導の上部臨界磁場がパウリ常磁性極限をはるかに超えた値にまで増大することが可能である。またκ-(BETS)2FeBr4においてFFLO状態が可能であるかどうかを,理論的に予測した。その結果,磁場誘起超伝導相ではFFLO状態は起きにくいが,低磁場の超伝導相ではFFLO状態が起きる可能性があることが分かった。この結果は,臨界磁場の実験データと矛盾しない。
重い電子系の超伝導体UPd2Al3において,超伝導の対称性と対形成相互作用の微視的起源を調べた。この物質の磁気構造では面内の対形成が妨げられ,面間の対が形成されることを指摘した。さらに,このような磁気構造を安定化させる反強磁性的な交換相互作用は,面間のスピン1重項超伝導の対形成相互作用として働き,そのような対であれば,面内のフェルミ面の分裂によって妨げられないことを示した。これらの結果は,熱伝導度と核磁気共鳴の実験データと矛盾していない。
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