ウラン系超伝導体におけるカイラル超伝導状態の検証

铀基超导体手性超导性的验证

基本信息

批准号：
21J10737
负责人：
石原滉大
金额：
$ 0.96万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、高精度磁場侵入長測定を通じて七重項電子対が期待されるHalf-Heusler超伝導体LuPdBiとカイラル超伝導体候補物質である重い電子系超伝導体UTe2の超伝導ギャップ構造を調べた。LuPdBiは、電子線照射によってキャリア密度と不純物散乱を系統的に制御可能であることを明らかにした。さらに、電子線照射による超伝導ギャップ構造の変化を調べたところ、電子線照射によってノード構造が非単調に変化することが明らかとなった。この非単調な変化は、超伝導状態として一重項対と七重項対が混成しているモデルで説明することができる。以上の結果は、LuPdBiにおいて実際に七重項電子対が存在しており、一重項対と七重項対の比は電子線照射によって制御できることを示している。本研究は、従来の分類を超えた電子対状態が実現していることを示しており、超伝導状態の基礎的な理解を大きく発展させるものである。UTe2は近年発見された新しい重い電子系超伝導体であり、様々な特異な超伝導物性が報告されていることから非常に注目を集めている。本研究では、微弱な磁場を三つの結晶軸方向に印加した場合の磁場侵入長を測定することにより、超伝導準粒子励起の異方性とポイントノードの位置の決定を試みた。その結果、各軸方向の磁場侵入長変化の温度依存性を冪関数でフィッティングしたところ、全ての方向で冪が2より小さくなることが明らかとなった。この結果は、UTe2において時間反転対称性の破れたカイラル超伝導状態が実現していることを強く示唆している。また、各軸方向への励起量を比較することにより、超伝導状態がB3u+iAu状態であることを明らかにした。

在这项研究中，我们研究了半手超导型lupdbi的超导间隙结构，预计通过高精度磁场渗透长度测量和基于重电子的超导电器UTE2，它预计将是七倍的电子对，这是一种候选的chiral thiral Superconconconcator。 Lupdbi表明，可以通过电子束照射系统控制载体密度和杂质散射。此外，当我们研究了由于电子束照射引起的超导间隙结构的变化时，揭示了节点结构因电子束辐照而非单调的变化。这种非单调变化可以在一个模型中解释，在该模型中，单重对和七分对被混合为超导状态。以上结果表明，在Lupdbi中，实际上存在七个电子对，而单元对与七分对的比率可以通过电子束照射来控制。这项研究表明，电子对规定超出了传统分类的状态，并大大发展了对超导状态的基本理解。 UTE2是近年来发现的一种新的基于重型电子的超导体，并且由于已经报道了其各种独特的超导性特性，引起了人们的关注。在这项研究中，我们试图通过测量磁场渗透长度在三个晶体轴上施加弱磁场时测量磁场渗透长度，以确定超导式粒子激发的各向异性和点节点的位置。结果，当磁场渗透长度在每个轴向方向上的变化的温度依赖性拟合了一个辅助峰时，据显示，在各个方向上的功率小于2。该结果强烈表明，在UTE2中实现了手性超导的时间反转对称性。此外，通过比较每个轴向方向上的激发量，可以发现超导状态在B3U+IAU状态。

项目成果

期刊论文数量（14）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Tuning the Parity Mixing of Singlet-Septet Pairing in a Half-Heusler Superconductor

调整半赫斯勒超导体中单重态-七重态对的奇偶混合

DOI：
10.1103/physrevx.11.041048
发表时间：
2021
期刊：
Physical Review X
影响因子：
12.5
作者：
Ishihara K.;Takenaka T.;Miao Y.;Mizukami Y.;Hashimoto K.;Yamashita M.;Konczykowski M.;Masuki R.;Hirayama M.;Nomoto T.;Arita R.;Pavlosiuk O.;Wisniewski P.;Kaczorowski D.;Shibauchi T.
通讯作者：
Shibauchi T.

Polish Academy of Sciences(ポーランド)

波兰科学院（波兰）