| 研究課題/領域番号 |
15K05172
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
東谷 誠二 広島大学, 総合科学研究科, 教授 (70304368)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | カイラル超伝導 / 表面束縛状態 / エッジ流 |
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| 研究実績の概要 |
本年度は時間反転対称性の破れたカイラル超伝導体の表面状態に関する研究を行った．カイラル超伝導を特徴づける秩序変数は二つの成分をもつ．これらの秩序変数成分は表面散乱に対して異なる応答を示す．表面が鏡面的な場合，一方は表面散乱のために表面付近で顕著な減衰を示すが，他方は表面散乱の影響をほとんど受けない．このような特徴的な秩序変数の空間変化が，カイラル超伝導体の表面に沿って流れる自発エッジ流に及ぼす影響を解析した．
カイラル超伝導体の表面には，ギャップレスモード呼ばれる表面束縛状態が現れる．この状態は，自発エッジ流を運ぶ表面束縛状態として，従来の理論研究で詳しく調べられてきた．ギャップレスモードは秩序変数の空間変化にあまり影響を受けないが，一方で，秩序変数の空間変化を敏感に感じる束縛状態も存在する．後者の束縛状態は，超伝導ギャップと同程度のエネルギーをもつ，言わば，高エネルギー束縛状態モードである．本研究では，カイラル超伝導体の高エネルギーモードとエッジ流の関係を詳しく調べた．その結果，高エネルギーモードは，ギャップレスモードと同程度のエッジ流密度を生み出すが，エッジ流密度を空間積分した量として定義される全エッジ流には寄与しない，とういうことがわかった．また，全エッジ流の温度依存性に秩序変数の空間変化の影響が現れることも明らかにした．カイラル超伝導体の二つの秩序変数成分のうちの表面散乱に鈍感な成分は，わずかではあるが表面付近で増加する．この増加のために，全エッジ流もわずかに増加し，その増加量はTc/2付近で最も大きいことがわかった（Tcは超伝導転移温度）．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本年度に計画していたカイラル超伝導体の表面状態に関する研究成果を論文にまとめ公表することができた．
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究計画は，当初の予定では，本年度が最終年度であった．しかし，本年度末に新型コロナウィルス感染の拡大が大きな社会問題となり，それを受け，本年度3月に参加予定であった学会が開催中止になったことから，研究計画最終年度末の時点ではあったが，研究期間の1年延長を申請し許可された．現在も事態の終息を見通せない状況が続いているが，来年度は，可能であれば学会等へ参加し，本研究の成果を踏まえた新たな研究展開のための情報収集等を行う予定である．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本年度末に新型コロナウィルス感染の拡大が大きな社会問題となり，本年度3月に参加予定であった学会が開催中止になったことから，本研究計画最終年度末の時点ではあったが，研究期間の1年延長を申請し許可された．現在も事態の終息を見通せない状況が続いているが，可能であれば，繰越金を使用して学会等へ参加する．
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