時間反転対称性を破るカイラル超伝導体の輸送現象および端状態の研究

研究打破时间反转对称性的手性超导体中的输运现象和边缘态

• 批准号: 19K03724
• 负责人: 今井 剛樹
• 金额: $ 2.25万
• 依托单位: Okayama University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K03724/
• 关键词: カイラル超伝導体; トポロジカル絶縁体・超伝導体; トポロジカル超伝導体; 時間反転対称性の破れた超伝導体; 強相関電子系; 第一原理計算

トポロジカル超伝導体の有力候補の一つである，時間反転対称性の破れたカイラル超伝導体は試料表面近傍に端状態が出現し，ゼロ磁場下で自発的に電荷流を流すという顕著な特徴をもつ。現在実験サイドによる活発な探索が進められており，並行して理論側からの新奇物質開発に関わる提案，支援を行うことは極めて重要な課題である。本研究では複数の時間反転対称性の破れた超伝導体の候補物質を念頭に、超伝導秩序変数ならびにトポロジカルな特性に対する理論解析を行っている。2022年度はSrPtSb型ハニカム型結晶構造をもつBaPtSbおよびBaPtAsを対象にその電子状態の同定，微視的模型の構築ならびに常伝導相，超伝導相における性質について議論した。両者は同じ結晶群に属しており特にBaPtSbに対するミュオンスピン回転/緩和/共鳴に関する予備実験では超伝導状態で内部磁場の出現が報告されるなど，時間反転対称性の破れた超伝導状態が出現していることが示唆される一方で、BaPtSbおよびBaPtAsの混晶系ではSbとAsの比率を変更した際に転移温度に非単調な変化が見られている。そのため両物質の相違を明確にすることは時間反転対称性の破れた超伝導体の理解に貢献するものである。両者の電子状態を第一原理計算手法により詳細に見積もり，その結果を基にして微視的観点から解析を進めるべく有効模型の構築を行った。さらに有効模型を出発点に相関関数を計算し、低エネルギー電子状態の物性への影響について，両物質の相違を与えるものを評価した。またBaPtSbの超伝導相におけるペアリング対称性についても理論的に分類を与え、時間反転対称性の破れたカイラルd波型が安定化する可能性を議論している。上記の研究に関して，これまで得られた成果の一部は日本物理学会，研究会，国際会議およびその会議プロシーディングスなどですでに公表している。

A strong candidate for a superconducting conductor appears near the surface of the sample in a time-dependent manner, and the charge flow characteristics of the superconducting conductor occur automatically under a magnetic field. At present, we are exploring new ideas and proposals for novel substance development on the theoretical side, and supporting the development of important topics. In this study, the theoretical analysis of candidate materials for multiple time-dependent symmetry and superconductivity is carried out. In 2022, the electronic state of SrPtSb and BaPtAs was determined, and the model of Weishi app was constructed. The properties of SrPtSb and BaPtAs were discussed. In the case of BaPtSb and BaPtAs, the ratio of Sb to As in the mixed crystal system is increased, and the temperature shift is increased. The relationship between material and time is clear. The relationship between material and time is clear. The electronic state of the Weishi app is calculated by the first principle method. In addition, the correlation coefficient of the model is calculated, and the physical properties of the electron state are evaluated. The theoretical classification and time symmetry of BaPtSb superconductivity are discussed. The above research results were presented to the Japanese Physical Society, the Research Society, and the International Conference.

项目成果

Charge-Ordered State and Low-Dimensional Magnetic Fluctuations in Yb5Ge4 Single Crystal

Yb5Ge4 单晶中的电荷有序态和低维磁涨落

• DOI: 10.7566/jpsj.90.044703
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan
• 影响因子: 1.7
• 作者: Michimura Shinji;Kosaka Masashi;Machida Ayumi;Numakura Ryosuke;Iizuka Ryosuke;Katano Susumu;Imai Yoshiki;Shirakawa Naoki;Yamasaki Yuichi;Nakao Hironori;Sato Hitoshi;Ueda Shigenori;Mimura Kojiro
• 通讯作者: Mimura Kojiro

マックスプランク固体研究所(ドイツ)

马克斯·普朗克固体研究所（德国）

Electronic structure for BaPtSb with Ordered Honeycomb Network under hydrostatic pressure

静水压力下具有有序蜂窝网络的 BaPtSb 电子结构

• 发表时间: 2023
• 期刊: JPS Conference Proceedings
• 作者: Naoya Furutani;Yoshiki lmai;Tsuyoshi Imazu;Jun Goryo
• 通讯作者: Jun Goryo

Phenomenology of the Chiral d-Wave State in the Hexagonal Pnictide Superconductor SrPtAs

六方磷族元素超导体SrPtAs中手性d波态的现象学

• DOI: 10.7566/jpscp.30.011044
• 发表时间: 2020
• 期刊: JPS Conference Proceeding
• 作者: Ueki Hikaru;Inagaki Shoma;Tamura Ryota;Goryo Jun;Imai Yoshiki;Rui W. B.;Schnyder Andreas P.;Sigrist Manfred
• 通讯作者: Sigrist Manfred

Lattice-Parameter Dependence of Magnetic Structure in Orthorhombic YMnO3

斜方 YMnO3 中磁结构的晶格参数依赖性

• DOI: 10.7566/jpscp.30.011187
• 发表时间: 2020
• 期刊: JPS Conference Proceeding
• 作者: Hanayama Chisa;Iimura Shoma;Imai Yoshiki
• 通讯作者: Imai Yoshiki