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2011 年度 実績報告書

フェルミ並びにボーズ粒子超流動体の新しい秩序相の探求

研究課題

研究課題/領域番号 21340103
研究機関岡山大学

研究代表者

町田 一成  岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (50025491)

キーワード重い電子系超伝導 / 対関数 / スカーミオン / 超流動ヘリウム3 / スピン軌道相互作用
研究概要

以下の項目について研究を実行した。(1)重い電子系超伝導UPt3の対関数の同定を、比熱並びに熱伝導率の磁場回転下での測定実験を行い、理論を構築した。特に、後者においてab面内に2回回転対称性が出現することを見出し、それと辻褄のあった対関数をユニークに決定することに成功した。空間群E1uに属するf波軌道状態であり、この対関数はトポロジカルにも興味深い状態であることを理論的に見出した。(2)重い電子系超伝導CeCu2Si2の対関数の同定を、比熱測定を駆使して実行しこれを理論的に解析した。その結果この系は従来から考えられて来たd波対称ではなく、多バンドかつフルギャップの超伝導体であることを明らかにした。(3)スピン軌道相互作用を考慮した多成分BECを考察した。スカーミオンとよばれるトポロジカルにも興味深いスピン織目状態が安定に存在するパラメーター領域を特定した。近い将来、この提案が実験的に実現するものと期待する。(4)超流動ヘリウム3の研究を継続して遂行した。特に今年度においてはB相のトポロジカルな側面に着目して研究を行った。即ち、B相の界面に出現すると期待されているマヨラナ準粒子をどのように実験において検出するかの理論提案を、特に、核磁気共鳴実験に焦点をあてて遂行し、実験グループに提供した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

実験並びに理論の共同研究者の協力があり、当初の計画よりも予想以上に研究が進展した。特に実験グループは試料の入手が思ったより順調にいき、測定グループが目標のデータをとってくれた。

今後の研究の推進方策

今年度は最終年度にあたるので、過去4年間実行した成果のとりまとめと将来への展望を行う予定である。
重い電子系超伝導についてはUBe13の実験が今夏に行われることが決まり、それに向けての理論面からの準備をする。また新たな展開としてFe系超伝導体の研究も開始することを計画している。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Stable Skyrmions in SU(2) Gauged Bose-Einstein Condensates2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kawakami, T. Mizushima, M. Nitta, and K. Machida
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 109 ページ: 015301(1-5)

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.109.015301

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Symmetry Protected Topological Order and Spin Susceptibility in Superfluid 3He-B2013

    • 著者名/発表者名
      T. Mizushima, M. Sato, and K. Machida
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 109 ページ: 165301(1-5)

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.109.165301

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Twofold Spontaneous Symmetry Breaking in the Heavy-Fermion Superconductor UPt32012

    • 著者名/発表者名
      Y. Machida, et al
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 108 ページ: 157002(1-5)

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.108.157002

    • 査読あり
  • [学会発表] FFLO states in two band superconductors2012

    • 著者名/発表者名
      町田一成, 高橋雅裕, 水島健
    • 学会等名
      第20回渦糸物理国内会議
    • 発表場所
      鷲羽山(倉敷)
    • 年月日
      20121208-20121210

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公開日: 2014-07-24  

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