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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

研究課題

研究課題/領域番号 26800197
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 物性Ⅱ
研究機関国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

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, 研究職 (20587026)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード超伝導 / マルチバンド超伝導 / 非一様超伝導 / 準古典近似 / 物性理論 / トポロジカル超伝導
研究成果の概要

鉄系高温超伝導体やトポロジカル超伝導体など、近年発見され精力的に研究されている超伝導体の多くは、通常の超伝導体よりも記述するために必要な自由度が多く、マルチバンド超伝導体と呼ばれる。超伝導体をシミュレーションする手法の一つとして準古典Eilenberger理論があり、磁場中の超伝導体や超伝導常伝導接合の振る舞いを理解する上で強力な手法であった。しかし、マルチバンド超伝導体にこの理論を適用することは困難であった。本研究では、マルチバンド超伝導体に適用可能な非常に汎用性のある準古典マルチバンドEilenberger理論を構築することに成功した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (27件) (うち国際共著 5件、 査読あり 27件、 謝辞記載あり 25件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] サスカチュワン大学(カナダ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Reduced-Shifted Conjugate-Gradient Method for a Green’s Function: Efficient Numerical Approach in a Nano-Structured Superconductor2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nagai, Yasushi Shinohara, Yasunori Futamura, and Tetsuya Sakurai
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 86 号: 1 ページ: 014708-014708

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.014708

    • NAID

      40021057702

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Self-consistent study of Abelian and non-Abelian order in a two-dimensional topological superconductor2017

    • 著者名/発表者名
      S. L. Goertzen, K. Tanaka, and Yuki Nagai
    • 雑誌名

      PHYSICAL REVIEW B

      巻: 95 号: 6 ページ: 064509-064509

    • DOI

      10.1103/physrevb.95.064509

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Orbital angular momentum in a topological superconductor with Chern number higher than 12016

    • 著者名/発表者名
      Atsuo Shitade and Yuki Nagai
    • 雑誌名

      PHYSICAL REVIEW B

      巻: 93 号: 17

    • DOI

      10.1103/physrevb.93.174517

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-band Eilenberger Theory of Superconductivity: Systematic Low-Energy Projection2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nagai and Hiroki Nakamura
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 85 号: 7 ページ: 074707-074707

    • DOI

      10.7566/jpsj.85.074707

    • NAID

      40020880901

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Critical temperature enhancement of topological superconductors: A dynamical mean-field study2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nagai, Shintaro Hoshino, and Yukihiro Ota
    • 雑誌名

      PHYSICAL REVIEW B

      巻: 93 号: 22

    • DOI

      10.1103/physrevb.93.220505

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Manifestation of chirality in the vortex lattice in a two-dimensional topological superconductor2016

    • 著者名/発表者名
      Evan D. B. Smith, K. Tanaka, Yuki Nagai
    • 雑誌名

      PHYSICAL REVIEW B

      巻: 94 号: 6

    • DOI

      10.1103/physrevb.94.064515

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electrical Conductivity through a Single Atomic Step Measured with the Proximity- Induced Superconducting Pair Correlation2016

    • 著者名/発表者名
      Howon Kim, Shi-Zeng Lin, Matthias J. Graf, Yoshinori Miyata, Yuki Nagai, Takeo Kato,and Yukio Hasegawa
    • 雑誌名

      PHYSICAL REVIEW LETTERS

      巻: 117 号: 11 ページ: 1168021-5

    • DOI

      10.1103/physrevlett.117.116802

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Thermodynamic evidence for nematic superconductivity in CuxBi2Se32016

    • 著者名/発表者名
      S. Yonezawa, K. Tajiri, S. Nakata, Y. Nagai, Z. Wang, K. Segawa, Y. Ando, and Y. Maeno
    • 雑誌名

      Nature Phys.

      巻: 13 号: 2 ページ: 123-126

    • DOI

      10.1038/nphys3907

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Nuclear magnetic relaxation rates of unconventional superconductivity in doped topological insulators2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nagai and Yukihiro Ota
    • 雑誌名

      PHYSICAL REVIEW B

      巻: 94 号: 13

    • DOI

      10.1103/physrevb.94.134516

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Robust zero-energy bound states around a pair-density-wave vortex core in locally noncentrosymmetric superconductors2016

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Higashi, Yuki Nagai, Tomohiro Yoshida, Yusuke Masaki, and Youichi Yanase
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 93 号: 10

    • DOI

      10.1103/physrevb.93.104529

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] First-principle study of antimony doping effects on the iron-based superconductor CaFe(SbxAs1-x)22015

    • 著者名/発表者名
      Y. Nagai, H. Nakamura, M. Machida and K. Kuroki
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 84 号: 9 ページ: 093702-4

    • DOI

      10.7566/jpsj.84.093702

    • NAID

      210000133658

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Orbital angular momentum in a nonchiral topological superconductor2015

    • 著者名/発表者名
      A. Shitade and Y. Nagai
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 92 号: 2

    • DOI

      10.1103/physrevb.92.024502

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Inverse coherence effects in nuclear magnetic relaxation rates as a sign of topological superconductivity2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Nagai, Y. Ota, and M. Machida
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 92 号: 18

    • DOI

      10.1103/physrevb.92.180502

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Surface states around a vortex in topological superconductors: Intersection of a surface and a vortex2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Nagai, H. Nakamura, and M. Machida
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn

      巻: 84 号: 3 ページ: 033703-033703

    • DOI

      10.7566/jpsj.84.033703

    • NAID

      40020394804

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Topological s-wave pairing superconductivity with spatial inhomogeneity: Mid-gap-state appearance and robustness of superconductivity2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Nagai, Y. Ota, and M. Machida
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 84 号: 3 ページ: 034711-034711

    • DOI

      10.7566/jpsj.84.034711

    • NAID

      40020394995

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Robust superconductivity with nodes in the superconducting topological insulator CuxBi2Se3: Zeeman orbital field and non-magnetic impurities2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Nagai
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 91 号: 6

    • DOI

      10.1103/physrevb.91.060502

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Spin-polarized Majorana Bound States around a Vortex in Topological Superconductors2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Nagai, H. Nakamura, and M. Machida
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 83 号: 6 ページ: 064703-064703

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.064703

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Quasiclassical Treatment and Odd-parity/Triplet Correspondence in Topological Superconductors2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Nagai, H. Nakamura, and M. Machida
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 83 号: 5 ページ: 053705-053705

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.053705

    • NAID

      40020060196

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Field-angle-dependent Low-energy Excitations around a Vortex in the Superconducting Topological Insulator CuxBi2Se32014

    • 著者名/発表者名
      Y. Nagai
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 83 号: 6 ページ: 063705-063705

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.063705

    • NAID

      210000133122

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Nonmagnetic impurity effects in a three-dimensional topological superconductor: From p- to s-wave behaviors2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Nagai, Y. Ota, and M. Machida
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 89 号: 21

    • DOI

      10.1103/physrevb.89.214506

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Impurity effects in a two-dimensional topological superconductor: A link of Tc-robustness with a topological number2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Nagai, Y. Ota, and M. Machida
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 83 号: 9 ページ: 094722-094722

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.094722

    • NAID

      40020194834

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Imaging Josephson Vortices on the Surface Superconductor Si(111)-(√7×√3)-In using a Scanning Tunneling Microscope2014

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Yoshizawa, Howon Kim, Takuto Kawakami, Yuki Nagai, Tomonobu Nakayama, Xiao Hu, Yukio Hasegawa, and Takashi Uchihashi
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 113 号: 24 ページ: 2470041-5

    • DOI

      10.1103/physrevlett.113.247004

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Excitation spectrum of Josephson vortices on surface superconductor2014

    • 著者名/発表者名
      T. Kawakami, Y. Nagai, S. Yoshizawa, H. Kim, Y. Hasegawa, T. Nakayama, T. Uchihashi, X. Hu,
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 568 号: 2 ページ: 0220221-5

    • DOI

      10.1088/1742-6596/568/2/022022

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Vortex Core Structure in Multilayered Rashba Superconductors2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Higashi, Y. Nagai, T. Yoshida and Y. Yanase
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 568 号: 2 ページ: 022018-022018

    • DOI

      10.1088/1742-6596/568/2/022018

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Robustness against non-magnetic impurities in topological superconductors2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Nagai, Y. Ota and M. Machida
    • 雑誌名

      J. Phys.: Conf. Ser.

      巻: 568 号: 2 ページ: 022030-022030

    • DOI

      10.1088/1742-6596/568/2/022030

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Inhomogeneity Effects in Topological Superconductors2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Nagai, H. Nakamura, and M. Machida
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc

      巻: 3 ページ: 015013-015013

    • DOI

      10.7566/jpscp.3.015013

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Impurity Effect on the Local Density of States around a Vortex in Noncentrosymmetric Superconductors2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Higashi, Y. Nagai, and N. Hayashi
    • 雑誌名

      JPS Conf. Proc.

      巻: 3 ページ: 015003-015003

    • DOI

      10.7566/jpscp.3.015003

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Anti-peak profile of the nuclear magnetic relaxation rate in a superconducting topological insulator2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nagai and Yukihiro Ota
    • 学会等名
      Anti-peak profile of the nuclear magnetic relaxation rate in a superconducting topological insulator
    • 発表場所
      New Orleans, USA
    • 年月日
      2017-03-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Shifted CG法を用いた超伝導自己無撞着平均場計算の実空間高速解法2016

    • 著者名/発表者名
      永井佑紀, 篠原康, 二村保徳, 櫻井鉄也
    • 学会等名
      2016年日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 単結晶CuxBi2Se3の比熱及び上部臨界磁場の異方性2016

    • 著者名/発表者名
      田尻兼悟, 米澤進吾, Zhiwei Wang, 永井佑紀, 瀬川耕司, 前野悦輝, 安藤陽一
    • 学会等名
      2016年日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ドープされたトポロジカル絶縁体の超伝導状態での核磁気緩和率の理論的解析2016

    • 著者名/発表者名
      永井佑紀, 太田幸宏
    • 学会等名
      2016年日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 局所的な空間反転対称性の破れた多層超伝導体におけるペア密度波渦糸コアの電子構造2016

    • 著者名/発表者名
      東陽一, 永井佑紀, 吉田智大, 正木祐輔, 柳瀬陽一
    • 学会等名
      2016年日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 弱結合近似による2次元トポロジカルs波超伝導の転移温度2016

    • 著者名/発表者名
      太田幸宏, 永井佑紀, 星野晋太郎
    • 学会等名
      2016年日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 二次元トポロジカル s 波超伝導体の秩序変数の安定性2016

    • 著者名/発表者名
      永井佑紀、太田幸宏、星野晋太郎
    • 学会等名
      日本物理学会第 71 回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ポイントノードを持つトポロジカル超伝導体の磁場回転比熱測定の理論的解析2015

    • 著者名/発表者名
      永井佑紀
    • 学会等名
      第 23 回渦糸物理国内会議
    • 発表場所
      休暇村志賀島(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-12-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 核磁気緩和率における逆コヒーレンス効果; トポロジカル超伝導体 CuxBi2 Se3 の理論解析2015

    • 著者名/発表者名
      永井佑紀、太田幸宏、町田昌彦
    • 学会等名
      日本物理学会 2015 年秋季大会 (物性)
    • 発表場所
      関西大(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ノードを持つトポロジカル超伝導体候補CuxBi2Se3 の磁場回転比熱・熱伝導率の理論解析2015

    • 著者名/発表者名
      永井佑紀
    • 学会等名
      日本物理学会 2015 年秋季大会 (物性)
    • 発表場所
      関西大(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Quasiparticle excitations in a three-dimensional nodal topological superconductor2015

    • 著者名/発表者名
      永井佑紀
    • 学会等名
      11th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity (M2S 2015)
    • 発表場所
      Geneva (Swiss)
    • 年月日
      2015-08-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quasiparticle excitations in a nodal topological superconductor; Application to superconducting topological insulator CuxBi2Se32015

    • 著者名/発表者名
      永井佑紀
    • 学会等名
      VORTEX 2015
    • 発表場所
      El Escorial (Spain)
    • 年月日
      2015-05-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 準古典 Eilenberger 理論による非従来型超伝導体の理論的研究2015

    • 著者名/発表者名
      永井佑紀
    • 学会等名
      日本物理学会第 70 回年次大会
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ポイントノードを持つトポロジカル超伝導体の不純物効果とゼーマン軌道磁場2015

    • 著者名/発表者名
      永井佑紀
    • 学会等名
      日本物理学会第 70 回年次大会
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Nonmagnetic impurity effects in a superconducting topological insulator2015

    • 著者名/発表者名
      永井佑紀
    • 学会等名
      American Physical Society 2015 March Meeting
    • 発表場所
      San Antonio, USA
    • 年月日
      2015-03-02 – 2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Spin-polarized majorana quasiparticle bound states in topological superconductors2014

    • 著者名/発表者名
      永井佑紀
    • 学会等名
      The 25th International Symposium on Superconductivity (ISS2014)
    • 発表場所
      Funabori
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] From p- to s-wave behaviors in topological superconductors2014

    • 著者名/発表者名
      永井佑紀
    • 学会等名
      International Workshop on Novel Quantum States in Condensed Matter 2014 (NQS 2014)
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2014-11-10 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] From p- to s-wave behaviors in topological superconductors with non-magnetic impurities2014

    • 著者名/発表者名
      永井佑紀
    • 学会等名
      Workshop on Probing and Understanding Exotic Superconductors (EXS 2014)
    • 発表場所
      Trieste, Italy
    • 年月日
      2014-10-27 – 2014-10-31
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Sakurai-Sugiura 法による実空間 Bogoliubov-de Gennes 方程式の高速数値解法2014

    • 著者名/発表者名
      永井佑紀
    • 学会等名
      日本物理学会 2014 年秋季大会 (物性)
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 三次元トポロジカル超伝導体における不純物効果; 相対論的効果とアンダーソンの定理2014

    • 著者名/発表者名
      永井佑紀
    • 学会等名
      日本物理学会 2014 年秋季大会 (物性)
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Robustness against non-magnetic impurities in topological superconductors2014

    • 著者名/発表者名
      永井佑紀
    • 学会等名
      27th International Conference on Low Temperature Physics (LT-27)
    • 発表場所
      Buenos Aires, Argentina
    • 年月日
      2014-08-06 – 2014-08-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 三次元トポロジカル超伝導体における準粒子励起2014

    • 著者名/発表者名
      永井佑紀
    • 学会等名
      第 22 回渦糸物理国内会議
    • 発表場所
      富良野
    • 年月日
      2014-07-10 – 2014-07-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] トポロジカル超伝導体における準粒子励起2014

    • 著者名/発表者名
      永井佑紀
    • 学会等名
      物性研究所短期研究会「スーパーマターが拓く新量子現象」
    • 発表場所
      柏
    • 年月日
      2014-04-17 – 2014-04-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2020-05-15  

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