Research of superconducting mechanism of unconventional superconductivity by ultrahigh resolution soft x-ray laser-based angle-resolved photoemission spectroscopy

基于超高分辨率软X射线激光角分辨光电子能谱研究非常规超导超导机理

• 批准号: 19J11310
• 负责人: 橋本 嵩広
• 金额: $ 1.34万
• 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: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J11310/
• 关键词: 鉄系超伝導体; BCS-BECクロスオーバー; レーザー角度分解光電子分光; 極低温

弱い引力相互作用による超伝導と、強い引力相互作用による超流動の間のBCS-BECクロスオーバーについて調べるために、極低温超高分解能レーザー角度分解光電子分光を用いて鉄系超伝導体FeSe1-xSxの超伝導状態での電子構造を研究してきた。本研究について、筆頭著者として論文を執筆し、当該年度にScience Advances誌に掲載された。研究の具体的な内容について述べる。xを大きくすることで、超伝導相でのブルリアンゾーン中心のホールバンドの分散形状が下凸（BCS的）から上凸（BEC的）に変わっていくことを観測した。また、x = 0.21では超伝導転移温度よりも高温から状態密度にギャップ（擬ギャップ）が開くことを観測した。これらは、xを大きくすることでBCS状態からBEC状態に変わっていくことを示す証拠である。BCS-BECクロスオーバーの制御パラメータとしては、超伝導ギャップとフェルミエネルギーの比が用いられてきた。驚くべきことに、BCS-BECクロスオーバーとこの制御パラメータの振る舞い方がシングルバンドの場合の計算と比べて実験結果が逆であることが明らかになった。この理由として、超伝導ギャップを観測しているホールバンドと、ブルリアンゾーン中心にフェルミ準位より低エネルギー側に存在するもう一つのホールバンドの相互作用が考えられる。実際、xを大きくすることで二つのバンドのエネルギー差は小さくなっていることが観測され、低エネルギー側のバンドが超伝導のペアリングへの関与が大きくなることでBEC状態が実現していると理解することができる。本研究は、固体電子系において初めてBEC超伝導状態を発見したものと言える。

Study on electronic structure of FeSe1-xSx superconductor for ultra-high resolution photoelectron spectroscopy at very low temperature This study was published in Science Advances Journal of the year. Study the specific content of the study. X is a large, super-conductive phase, and the center is a scattered shape, which is convex downward (BCS) and convex upward (BEC). For example, x = 0.21, the transition temperature, the high temperature, the density of state, and the open temperature. BCS status, BEC status, BCS status BCS-BEC is the most important part of BCS-BEC. BCS-BEC can be used to control the vibration of the system. The calculation and comparison of the results of the calculation are reversed. The reason for this is that the interaction between the two groups exists in the center of the group and the low level of the group. In fact, x is large, and the difference between the two sides of the BEC state is small, and the difference between the two sides of the BEC state is small. In this paper, we study the state of BEC superconductivity in solid state electronic systems.

项目成果

Massive Suppression of Proximity Pairing in Topological (Bi1-xSbx)2Te3 Films on Niobium

• DOI: 10.1103/physrevlett.124.236402
• 发表时间: 2020-06-12
• 期刊: PHYSICAL REVIEW LETTERS
• 影响因子: 8.6
• 作者: Hlevyack, Joseph A.;Najafzadeh, Sahand;Chiang, T-C
• 通讯作者: Chiang, T-C

Spintronic superconductor in a bulk layered material with natural spin-valve structure

• 发表时间: 2020-01
• 期刊: arXiv: Superconductivity
• 作者: S. Sakuragi;S. Sasaki;R. Akashi;R. Sakagami;K. Kuroda;C. Bareille;T. Hashimoto;T. Nagashima;Y. Kinoshita;Y. Hirata;M. Shimozawa;S. Asai;T. Yajima;S. Doi;N. Tsujimoto;S. Kunisada;R. Noguchi;K. Kurokawa;N. Azuma;K. Hirata;Y. Yamasaki;H. Nakao;T. Kim;C. Cacho;T. Masuda;M. Tokunaga;H. Wadati;K. Okazaki;S. Shin;Y. Kamihara;M. Yamashita;T. Kondo

ボース・アインシュタイン凝縮による超伝導を初めて確認

首次证实玻色-爱因斯坦凝聚导致的超导性

Manifestation of the multiband nature in the BCS-BEC crossover of FeSe1-xSx

FeSe1-xSx 的 BCS-BEC 交叉中多频带性质的表现

• 发表时间: 2020
• 作者: Takahiro Hashimoto;Yuichi Ota;Akihiro Tsuzuki;Tsubaki Nagashima;Akiko Fukushima;Shigeru Kasahara;Yuji Matsuda;Kohei Matsuura;Yuta Mizukami;Takasada Shibauchi;Shik Shin;Kozo Okazaki
• 通讯作者: Kozo Okazaki

東京大学物性研究所 辛研究室

东京大学固体物理研究所申实验室