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Physics of Spin-Triplet Superconductivity

自旋三重态超导物理学

基本信息

批准号：
13852004
负责人：
MAENO Yoshiteru
金额：
$ 76.13万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

We firmly established for the first time that a superconductor with its electrons paired in a spin-triplet state actually exists. Through extensive investigations focusing on the ruthenate superconductor Sr_2RuO_4,we obtained a number of new key concepts in the study of superconductivity :(1) Determination of the superconducting multi-gaps : We devised a method of determining the superconducting gap on each of the Fermi surface. For Sr_2RuO_4,we understand the physical origin of its multi-gap structure based on the spin-triplet symmetry and the spin fluctuations.(2) Determination of the Cooper-pair spin state : By nuclear magnetic resonance (NMR), we determined that the triplet spins lie in the RuO_2 plane, but that they can be rotated by weak magnetic fields.(3) Confirmation of odd parity : We fabricated a pi-junction SQUID (Superconducting QUantum Interference Device) consisting of Sr_2RuO_4 and an s-wave superconductor AuIn, and demonstrated that the parity of the superconducting wave function of Sr_2RuO_4 is odd, a requirement for the spin-triplet superconductivity.(4) Construction of the theoretical framework of superconducting mechanisms : We have succeeded in constructing a general theoretical framework of superconducting mechanism based on Coulomb repulsion among the strongly correlated electrons. By applying it to a detailed realistic model of Sr_2RuO_4,we are able to derive that the spin-triplet pairing is more stable than other states.We also discovered superconductivity in silver-lead oxide, Ag_5Pb_2O_6,clarified the mechanism of the Mott transition and orbital ordering in (Ca,Sr)_2RuO_4,and revealed the metamagnetic quantum critical phenomenon in Sr_3Ru_2O_7. We sponsored the international symposium on "Spin-Triplet Superconductivity and Ruthenate Physics", attended by most of the active researchers in this field, including over 20 researches from 8 abroad.

我们第一次坚定地证明，电子成对的自旋三重态超导体确实存在。通过对Ruthenate超导体Sr2RuO4的广泛研究，我们得到了超导电性研究中的一些新的关键概念：(1)超导多能隙的确定：我们设计了一种确定每个费米面上的超导能隙的方法。对于Sr2RuO4，我们从自旋三重态对称性和自旋涨落的角度来理解其多能隙结构的物理起源。(2)库珀对自旋态的确定：通过核磁共振，我们确定了三重态自旋位于RuO2面上，但它们可以被弱磁场旋转。(3)奇宇称的确认：我们制作了由Sr2RuO4和S波超导体AuIn组成的pi结SQUID(超导量子干涉器件)，并证明了Sr2RuO4超导波函数的宇称是奇的。对自旋三重态超导电性的要求。(4)超导机制理论框架的构建：我们成功地构建了一个基于强关联电子间库仑排斥的超导机制的一般理论框架。我们还发现了Ag_5Pb_2O_6的超导电性，阐明了(Ca，Sr)_2RuO_4的Mott转变和轨道有序化的机制，揭示了Sr_3Ru_2O_7的亚磁量子临界现象。我们主办了“自旋-三重态超导和Ruthenate物理”的国际研讨会，包括来自国外的20多个研究人员参加了会议。

项目成果

期刊论文数量（131）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Low-Temperature Hall Effect in Substituted Sr_2RuO_4

取代Sr_2RuO_4的低温霍尔效应

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Physical Review B 70
影响因子：
0
作者：
K.Deguchi;Z.Q.Mao;H.Yaguchi;Y.Maeno;T.Waki et al.;Yonezawa et al.;N.Kikugawa et al.
通讯作者：
N.Kikugawa et al.

Band-Selective Modification of the Magnetic Fluctuations in Sr_2RuO_4: A Study of Substitution Effects

Sr_2RuO_4磁涨落的能带选择性修饰：替代效应的研究

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Physical Review B 70
影响因子：
0
作者：
K.Deguchi;Z.Q.Mao;H.Yaguchi;Y.Maeno;T.Waki et al.;Yonezawa et al.;N.Kikugawa et al.;S.A.Grigera et al.;T.T.Tran et al.;N.Kikugawa et al.
通讯作者：
N.Kikugawa et al.

Toward Nano-Fabrication of Superconducting Ruthenate Qubits

超导钌酸盐量子位的纳米制造

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Physica C-Superconductivity and its Applications 408・10
影响因子：
0
作者：
K.Deguchi;Z.Q.Mao;H.Yaguchi;Y.Maeno;T.Waki et al.;Yonezawa et al.;N.Kikugawa et al.;S.A.Grigera et al.;T.T.Tran et al.;N.Kikugawa et al.;R.Higashinaka et al.;O.Sakai et al.;H.Murakawa et al.;O.Friedt et al.;R.S.Perry et al.;K.S.Wood et al.
通讯作者：
K.S.Wood et al.

Anomalous Josephson Network in the Ru-Sr_2RuO_4 Eutectic System

Ru-Sr_2RuO_4共晶体系中的反常约瑟夫森网络

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Physical Review B 70
影响因子：
0
作者：
K.Deguchi;Z.Q.Mao;H.Yaguchi;Y.Maeno;T.Waki et al.;Yonezawa et al.;N.Kikugawa et al.;S.A.Grigera et al.;T.T.Tran et al.;N.Kikugawa et al.;R.Higashinaka et al.;O.Sakai et al.;H.Murakawa et al.;O.Friedt et al.;R.S.Perry et al.;K.S.Wood et al.;H.Yaguchi et al.;J.S.Lee et al.;N.Kikugawa et al.;N.Hiraoka et al.;J.Hooper et al.
通讯作者：
J.Hooper et al.

Metamagnetism in Ca_<2-x>Sr_xRuO_4 in the Verge of the Mott Transition Sr_3Ru_2O_7

莫特跃迁Sr_3Ru_2O_7边缘Ca_<2-x>Sr_xRuO_4的超磁性

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Physica B- Condensed Matter 346
影响因子：
0
作者：
K.Deguchi;Z.Q.Mao;H.Yaguchi;Y.Maeno;T.Waki et al.;Yonezawa et al.;N.Kikugawa et al.;S.A.Grigera et al.;T.T.Tran et al.;N.Kikugawa et al.;R.Higashinaka et al.;O.Sakai et al.;H.Murakawa et al.;O.Friedt et al.;R.S.Perry et al.;K.S.Wood et al.;H.Yaguchi et al.;J.S.Lee et al.;N.Kikugawa et al.;N.Hiraoka et al.;J.Hooper et al.;J.Hooper et al.;Y.M.Jana et al.;K.Deguchi et al.;R.A.Borzi et al.;T.Mizokawa et al.;L.Balicas et al.
通讯作者：
L.Balicas et al.