公募研究
本研究は近年UBe13においてフルギャップの超伝導状態が実験的に同定されたことに動機づけられ、重い電子系における新しいフルギャップ機構を提案することを目的とする。UBe13はBeの組成比が多いことから、伝導電子がBe単体の補償的金属の特徴を備えていると仮定し、局在f電子との相互作用系（近藤格子）が生み出す量子現象を理論的に解析した。これまでに補償金属特有の近藤格子の性質により、通常のBCS理論とは異なる機構によって等方的かつフルギャップの超伝導を見出した。今年度は、この解析をさらに推し進め、量子渦のように空間的に非一様な構造をもつ超伝導体の性質を解析した。まず、固体中の電子を反映したタイトバインディングモデルを考え、これを数値的対角化を用いて解析することで超伝導状態のスペクトル構造を調べた。その結果、通常のBCS超伝導体とは異なり、渦に現れる特徴的な長さスケールが極めて短くなるという特異な振る舞いが見出された。さらにバルクギャップ中に通常現れる低エネルギー束縛状態は、我々の考える近藤格子には現れず、バルクギャップ程度のエネルギーギャップを伴うことも明らかとなった。この振る舞いは短い特徴的長さと整合する性質である。一方で、この数値計算結果は高エネルギー部分まで取り込んだ正確な理論である反面、その直感的な物理的理解がしにくい。そこで、我々は低エネルギー部分を取り出した有効モデルの解析も行った。その結果、上記の新奇特性は電子の対角的自己エネルギーおよび非対角的（異常）自己エネルギーが振動数に逆比例するという性質から説明できることを示した。
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
すべて 2020 2019 その他
すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)
PHYSICAL REVIEW B
巻: 102 ページ: 064505-1, -14
10.1103/PhysRevB.102.064505
JPS Conference Proceedings
巻: 29 ページ: 011003-1, -5
10.7566/JPSCP.29.011003
巻: 30 ページ: 011048-1, -4
10.7566/JPSCP.30.011048
巻: 100 ページ: 094532-1, -10
10.1103/PhysRevB.100.094532
http://www.phy.saitama-u.ac.jp/~hoshino/publication.html
