銅酸化物超伝導体の渦糸状態におけるホール伝導度の符号反転現象に関する理論的研究

铜酸盐超导体涡旋态霍尔电导率符号反转现象的理论研究

• 批准号: 12046225
• 负责人: 加藤 雄介
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12046225/
• 关键词: 超伝導; 渦糸; 不純物効果; 核磁気共鳴; カイラルp波; ルテニウム系; アンデレーエフ束縛状態; コヒーレンス効果; 電子状態; クラマーペッシュ効果; ボロカーバイド; 輸送現象

前年度に引き続き、ルテニウム系超伝導体において実現していると考えられるカイラルp波超伝導体の渦糸相における量子効果を研究した。前年度に、カイラルp波超伝導体の渦糸における準粒子に対する不純物効果を調べ、非磁性不純物が効かないことを(自己無撞着でない)ボルン近似の範囲で結論した。本年度はその結果を自己無撞着なボルン近似をアイレンバーガー方程式に適用し、数値的に準古典グリーン関数を求めた.その結果、前年度の解析的結果を支持する数値的結果を得た。カイラルp波の渦糸内では不純物が効かないというわれわれの結論はより強固なものになった。その結果、前年度に予言した電気伝導度の異常な増大もより確かなものになった。渦糸内の特異な不純物効果の本質を突き詰めていくと、渦糸コア内に束縛されたアンデレーエフ束縛状態におけるコヒーレンス効果にあることがわかった。その知見から、バルクでコヒーレンス効果が重要であることがすでに知られている核磁気共鳴のスピン格子緩和時間の温度依存性を渦糸コア内を調べた。その結果、この場合でもアンデレーエフ束縛状態に対するコヒーレンス効果のために、カイラルp波超伝導体においては特異な温度依存性が現れることがわかった.上述の理論的成果(不純物効果)に関連して、超伝導渦糸状態に関する実験グループと共同研究を行った。ボロカーバイド超伝導体とオーバードープのビスマス系銅酸化物超伝導体など、ノードのある超伝導体の渦糸状態における電気伝導度の増大が観測された。これに対して、ノードのある超伝導体渦糸状態における低エネルギー状態密度は、等方的s波超伝導体のそれより大きいこと(Vblovik効果)、それによって準粒子の不純物散乱による緩和時間も減少すること、電気伝導度は準粒子の緩和時間に反比例することを以って電気抵抗度の増大の原因であるとする理論的解釈を与えた。

In the past year, the quantum effect of p-wave superconductors was studied. In the past year, the effect of impurity modulation and non-magnetic impurity in the vortex of p-wave superconductors and quasi-particles was investigated. This year's results show that there is no collision between the two. The results of the previous year's analysis were supported by the results of the previous year's analysis. The result is that the impurity in the p wave is not pure. The results of the previous year showed that the abnormal increase in electrical conductivity was confirmed. The nature of the specific impurity effect in the vortex is suddenly changed, and the vortex is bound to the bound state. The temperature dependence of the lattice relaxation time of nuclear magnetic resonance is modulated by the temperature dependence of the lattice relaxation time. In this case, the temperature dependence of the P-wave superconductors is different from the temperature dependence. The results of the above theory (impurity effect) are related to the state of superconductivity. The increase in the electrical conductivity of copper oxide superconductors is measured in the eddy current state of superconductors. For example, the density of state of the superconducting conductor is low, the density of state of the superconducting conductor is high, and the relaxation time of the impurity dispersion of the quasi-particles is reduced. The relaxation time of the quasi-particles is inversely proportional to the increase of the electrical conductivity.

项目成果

Koichi Izawa: "Heat capacity of YNi2B2C in the vortex state : evidence of the extended s-wave state"Physica C. 357. 513-516 (2001)

Koichi Izawa：“涡旋状态下 YNi2B2C 的热容：扩展 s 波状态的证据”Physica C. 357. 513-516 (2001)

Sei Suzuki: "Quasi-Hole Structures in the Electron-Removal Spectrum of Fractional Quantum Hall Systems"Journal of Physical Society of Japan. 71. No.3 (2002)

铃木清：“分数量子霍尔系统电子去除谱中的准空穴结构”日本物理学会杂志。

Yusuke Kato: "Phase-Sensitive Impurity Effects in Vortex Core of Moderately Clean Chiral Superconductors"Journal of Physical Society of Japan. 69. 3378-3386 (2000)

加藤佑介：“中等洁净手性超导体涡核中的相敏杂质效应”日本物理学会杂志。

Yusuke Kato: "Kramer-Pesch Effect in Chiral p-wave Superconductors"Journal of Physical Society of Japan. 70. 3368-3376 (2001)

加藤佑介：“手性p波超导体中的克莱默-佩什效应”日本物理学会杂志。

Nobuhiko Hayashi: "Elementary vortex pinning potential in superconductors with unconventional order parameter"Physica C. 367. 41-45 (2002)

Nobuhiko Hayashi：“具有非常规序参数的超导体中的基本涡旋钉扎势”Physica C. 367. 41-45 (2002)