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第一原理計算による超伝導接合の有効ハミルトニアンの作成と電荷輸送の数値解析

使用第一原理计算和电荷传输数值分析为超导结创建有效的哈密顿量

基本信息

批准号：
17J05288
负责人：
福元敏之
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17J05288/
关键词：
超伝導接合スピン軌道相互作用

项目摘要

強磁性金属/超伝導体接合は、超伝導スピントロニクスの分野において活発に研究されている系の一つである。例えば、s波超伝導体探針を用いた強磁性金属とのポイントコンタクトの実験によって、強磁性金属のスピン分極率を評価できることが知られている。従来はポイントコンタクトによる強磁性金属のスピン分極率の評価の際、接合界面に働くラシュバ型スピン軌道相互作用（RSOC）の影響は無視されていたが、強磁性金属/s波超伝導体接合の界面に働くRSOCがトンネルコンダクタンスを増加させることが先行研究によって理論的に明らかにされた。この先行研究の結果は、強磁性金属のスピン分極率の正確な評価のためには接合界面のRSOCを考慮する必要があることを示唆している。本研究の目的は、強磁性金属/スピン一重項超伝導体接合界面のRSOCがトンネルコンダクタンスに与える影響をより詳細に調べることである。具体的には、格子模型を用いて強磁性金属/s波超伝導体接合、強磁性金属/(110)表面を接合されたd波超伝導体接合のトンネルコンダクタンスを数値的に計算した。先行研究では、トンネルコンダクタンスの振る舞いは超伝導体表面のRSOCが与える影響によって考察されていたが、強磁性金属表面に働くRSOCがトンネルコンダクタンスに与える影響は明らかにされていなかった。本研究において、強磁性金属表面のRSOCについても接合のトンネルコンダクタンスを増加させることが明らかとなり、この振る舞いは強磁性金属表面のスピン構造によって理解することができた。また、完全にスピン分極した強磁性金属/d波超伝導体接合では、界面に十分強いRSOCとトンネル障壁が存在した場合、有限温度においてトンネルコンダクタンスにピーク構造が現れ得ることが明らかになった。

Ferromagnetic Metal/Superconductor Joints and Superconductors For example, s-wave superconducting probes are used in ferromagnetic metals and ferromagnetic metals. In the past, the influence of RSOC on the polarization separation of ferromagnetic metals at the interface of ferromagnetic metals/s-wave superconductors has been ignored. The results of this study indicate that it is necessary to evaluate the polarization ratio of ferromagnetic metals and to consider the RSOC of the junction interface. The purpose of this study is to investigate the effects of RSOC on ferromagnetic metal/silicon heavy superconductors interface. Specific lattice model is used to calculate the number of ferromagnetic metal/s-wave superconducting joints, ferromagnetic metal/(110) surface joints, and d-wave superconducting joints. The first study is to investigate the influence of RSOC on the surface of ferromagnetic metals. In this study, the RSOC of ferromagnetic metal surfaces was studied. The results showed that the RSOC of ferromagnetic metal surfaces increased, and the structure of ferromagnetic metal surfaces increased. Ferromagnetic metal/d-wave superconducting junction, interface, very strong RSOC, barrier, finite temperature, structure, etc.