Spin current generation by vorticity in quantum fluid

最近になって超伝導相が発見されたUTe2はスピン三重項超伝導体であることが強く示唆されており、実験・理論の両面から活発な研究が行われている。スピン三重項超伝導体はクーパー対がスピン自由度を持っているので、磁場下で磁束渦糸として超伝導体に侵入した磁場とスピンの相互作用を通して、クーパー対のスピンの向きが空間変調したスピンテクスチャーを構成することが可能となる。このようなスピンテクスチャーが構成されると磁束渦糸まわりにスピン流が発生する。今年度の研究では、超伝導状態を表すグリーン関数のフェルミエネルギー近傍の情報を抽出した準古典グリーン関数を用いて、磁場下で実現するスピン三重項超伝導体の磁束渦糸格子を調べた。超伝導状態の秩序変数によるポテンシャルの下で準古典グリーン関数の従うアイレンバーガー方程式を解き、準古典グリーン関数と秩序変数が自己無撞着になる解を求めることで、磁束渦糸格子にスピンテクスチャーを含む構造が低温・低磁場での自己無撞着な解として得られることを示した。また、このスピンテクスチャーの内部磁場や磁化の空間分布は、実験で観測された核磁気共鳴（NMR）スペクトルと共通の特徴を持つことも明らかにした。さらに、超伝導基底状態からの準粒子励起の局所状態密度についても調べることで、本来は磁束渦糸に局在している準粒子励起が、スピンテクスチャーが構成されると広がりを持って空間分布することも明らかとなった。

最近になって超伝導相が発見されたUTe2はスピン三重項超伝導体であることが強く示唆されており、実験・理論の両面から活発な研究が行われている。スピン三重項超伝導体はクーパー対がスピン自由度を持っているので、磁場下で磁束渦糸として超伝導体に侵入した磁場とスピンの相互作用を通して、クーパー対のスピンの向きが空間変調したスピンテクスチャーを構成することが可能となる。このようなスピンテクスチャーが構成されると磁束渦糸まわりにスピン流が発生する。今年度の研究では、超伝導状態を表すグリーン関数のフェルミエネルギー近傍の情報を抽出した準古典グリーン関数を用いて、磁場下で実現するスピン三重項超伝導体の磁束渦糸格子を調べた。超伝導状態の秩序変数によるポテンシャルの下で準古典グリーン関数の従うアイレンバーガー方程式を解き、準古典グリーン関数と秩序変数が自己無撞着になる解を求めることで、磁束渦糸格子にスピンテクスチャーを含む構造が低温・低磁場での自己無撞着な解として得られることを示した。また、このスピンテクスチャーの内部磁場や磁化の空間分布は、実験で観測された核磁気共鳴（NMR）スペクトルと共通の特徴を持つことも明らかにした。さらに、超伝導基底状態からの準粒子励起の局所状態密度についても調べることで、本来は磁束渦糸に局在している準粒子励起が、スピンテクスチャーが構成されると広がりを持って空間分布することも明らかとなった。