強相関電子系におけるスピン・トリプレット超伝導の発現機構に関する理論的研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13740211
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: The University of Electro-Communications
• Principal Investigator: 黒木 和彦 電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (10242091)
• Keywords: 超伝導 / スピン・トリプレット / 有機導体 / 強相関電子系 / トンネル分光 / ハバード模型

Research Abstract

擬一次元有機超伝導体(TMTSF)_2X(X=PF_6, ClO_4等)ではスピン・トリプレット・ペアリングが実現している可能性が実験的に指摘されている。この物質では超伝導はスピン密度波相に隣接しているのでスピン・シングレットのd波超伝導になるのが自然であると考えられるが、我々は、フェルミ面の擬一次元性、スピンと電荷ゆらぎの共存、スピン揺らぎの異方性の3要素によってスピン・トリプレットf波超伝導が実現している可能性を提唱している。
そこで、他の理論において提唱されているスピン・トリプレットp波対称性も含め、p, d, f波という3つのペアリング対称性が実現し得る有効ハミルトニアンを考えた。そして、このハミルトニアンに対して平均場近似を施して、表面を切り出した場合の表面状態密度を計算し、トンネル分光実験によって、これらの対称性が区別できる可能性について検討した。その結果、状態密度に現われるギャップの形状と、ゼロ・バイアス時にみられる異常(ゼロ・バイアス・ピーク)の出現の有無を組み合わせることにより、これら3種類のペアリング可能性を区別できる可能性を指摘した。
また、同じくペアリング対称性に興味が持たれている有機超伝導体、(BEDT-TTF)_2X(X=Cu(NCS)_2等)についてもペアリング対称性の検討を行った。現実の格子構造を考慮したハバード模型を用いた結果、この物質では二つの異なる対称性を持つスピン・シングレット超伝導が微妙な競合関係にあることがわかった。

Research Products

• [Publications] Y.Tanuma: "Theoretical study of quasiparticle states near the surface of the quasi-one-dimensional organic superconducter (TMTSF)_2PF_6"Physical Review B. 64. 214510 (2001)
• [Publications] Y.Tanuma: "Theoretical study on the tunneling spectrum of quasi-one dimensional Organic Super Conductors (TMTSF)_2X"Proceedings of ISCOM 2001. (掲載予定).
• [Publications] Y.Tanuma: "Zero bias peak and pairing Symmetry in quasi-one-dimensional organic superconductor (TMTSF)_2X"Proceedings of ISSP Kashiwa-2001. (掲載予定).
• [Publications] K.Kuroki: "dx^2-y^2 versus dxy-like pairings in organic superconductor R-(BEDT-TTF)_2X"Physical Review B. (掲載予定).