| 研究領域 | J-Physics：多極子伝導系の物理 |
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| 研究課題/領域番号 |
16H01081
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| 研究機関 | 立命館大学 |
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研究代表者 |
池田 浩章 立命館大学, 理工学部, 教授 (90311737)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 物性理論 / 多極子 / 超伝導 / 第一原理計算 |
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| 研究実績の概要 |
超伝導体のギャップ構造が結晶の持つ点群によって分類されることはよく知られている。このようなギャップ構造の分類学はこれまでによく研究されているが，最近の多軌道系超伝導の理論の発展から，新たに軌道ベースの分類学が注目を集めるようになった。そこで，我々はいくつかの代表的な空間群に対して，多軌道系超伝導体のギャップ構造がどのように分類されうるかについて，スピン軌道相互作用も考慮して，群論に基づいた研究を行った。その結果，多軌道系超伝導体において，これまでの分類学では見逃されてきた，以下のような重要な点を発見することができた： 1. 六方晶系超伝導体におけるΓ9軌道の超伝導ペアでは，容易に縦ノードが出現しうること。 2. 電子格子相互作用による引力系BCS超伝導でも，多軌道系では異方的超伝導と成りうること。 3. ペアを作る電子軌道の対称性を反映して，対称性には守られないが不可避のギャップノード，あるいは，ギャップ異方性が自然に出現すること。 4. さらに，UPd2Al3のようなノンシンモルフィックな反強磁性体中の超伝導では，ブリルアンゾーン境界に水平ノードを生じ，通常の等方ギャップをもつBCS超伝導が出現できない場合もあること。 5. UCoGeのようなノンシンモルフィックな強磁性超伝導体では，ブリルアンゾーン境界か，Γ点を含む面のどちらかに水平ノードを生じるため，フェルミ面の構造を考慮すると，必ずラインノードをもつと考えられること。
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| 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
空間群による多軌道系超伝導体の分類学が，当初考えていたような，これまでの分類学の見直しに留まらず，これまでの研究で見逃されてきたような新奇なギャップ構造の可能性を示唆し，さらに，次年度に繋がる発展を促したため。
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| 今後の研究の推進方策 |
前年度の研究から，多軌道系超伝導のギャップ構造が思った以上に多彩で，これまでの研究では見逃されてきたような風変わりなギャップ構造を取りうることが示された。結果はかなり一般的であり，これまで電子格子相互作用による通常のBCS超伝導として分類されてきた超伝導体をもう一度見直す必要がある。今後は，多軌道系超伝導体，特に，ノンシンモルフィックな空間群に属する物質の超伝導について，第一原理計算に基づいて，これまで見逃されてきた超伝導をより定量的に調べる。
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