鉄系高温超伝導体における超伝導対称性・発現機構の理論研究

铁基高温超导体超导对称性及其表达机制的理论研究

• 批准号: 12J03600
• 负责人: 齋藤 哲郎
• 金额: $ 1.92万
• 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: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J03600/
• 关键词: 鉄系超伝導体; 超伝導発現機構; 超伝導ギャップ構造; 超伝導ギャップ関数

鉄系超伝導体の発現機構・対称性として、スピン揺らぎによりs±波超伝導が発現するとするものと軌道揺らぎによりs++波が発現するとする2つの理論が提案されている。これらを見分けるためには、超伝導ギャップ構造の理論的解明が重要である。そこで我々はLiFeAsにおいて3次元的な超伝導ギャップ構造の計算を行った。このため、まずスピン軌道相互作用（SOI）を考慮し、最近のARPES実験により観測されたバンド構造を再現するような3次元強束縛モデルを2種類作成した。そして、相互作用としてクーロン斥力と四重極相互作用の2種類を考え、RPAを用いてにより超伝導ギャップ方程式を解いた。ただし、四重極揺らぎはクーロン斥力のバーテックス補正に由来する。四重極相互作用が大きく、四重極揺らぎによりs++波超伝導ギャップが現れる場合には、非常に小さなホール面のギャップが最も大きくなった。これは、ARPESにより観測されたものをよく再現する。一方、クーロン斥力が大きく、スピン揺らぎがs±波超伝導が現れる場合には、小さなホール面のギャップは、非常に小さくなり、ARPESの実験結果を再現しない。さらに、四重極揺らぎもクーロン斥力が両方が大きくなる場合には、ホール面内でギャップの符号が反転するような「ホールs±波」超伝導ギャップが現れた。LiFeAsの超伝導ギャップは再現しないが、「ホールs±波」は、BaFe2(As,P)2に対する実験により議論されており、一部の鉄系物質で実現している可能性がある。以上の結果から、LiFeAsでは、四重極揺らぎにより、s++波超伝導が発言していると考えられる。

已经提出了两种理论，用于基于铁的超导体的表达机理和对称性，这表明S±波超导性通过自旋波动表达，并且S ++波通过轨道波动表达。为了区分这些，重要的是要了解超导间隙结构的理论方面。因此，我们计算了生命周中的三维超导间隙结构。因此，我们首先考虑了自旋轨道相互作用（SOI），并创建了两个3D强度约束的模型，这些模型重现了在最近的ARPES实验中观察到的频带结构。然后，考虑了两种类型的相互作用：库仑排斥和四极相互作用，并使用RPA求解了超导差距方程。然而，四极波的波动是由库仑排斥的顶点校正引起的。当四极相互作用很大，而S ++波超导性差距由于四极波的波动而出现时，非常小的孔表面的间隙是最大的。这很好地再现了Arpes观察到的内容。另一方面，当库仑排斥力较大并且自旋波动为S±波超导性时，小孔表面的间隙变得很小，并且ARPES实验的结果不会再现。此外，当四极波动中的两个库仑排斥增加时，就会出现“孔s±波”超导间隙，其中间隙的符号在孔平面内反转。尽管未再现生命方的超导差距，但是在BAFE2（AS，P）2的实验中讨论了“ Hall S±Wave”，并且可能已通过一些铁基材料实现。基于上述结果，可以认为在生命周中，S ++波超导性是由于四极波的波动而引起的。

项目成果

スピン軌道相互作用を考慮した3次元ギャップ構造の理論解析

考虑自旋轨道相互作用的三维能隙结构的理论分析

• 发表时间: 2014
• 作者: Tetsuro Saito;Seiichiro Onari;Youichi Yamakawa;and Hiroshi Kontani;河井 公大朗;齋藤哲郎 大成誠一郎 山川洋一 紺谷浩
• 通讯作者: 齋藤哲郎 大成誠一郎 山川洋一 紺谷浩

鉄系超伝導体における電子面のラインノード:3次元10軌道モデルによる解析

铁基超导体中的电子表面线节点：使用 3 维 10 轨道模型进行分析

• 发表时间: 2013
• 作者: Tetsuro Saito;Seiichiro Onari;Youichi Yamakawa;Hiroshi Kontani;Surgey V. Borisenko;and Volodymyr B. Zabolotnyy;河井公大朗;齋藤哲郎
• 通讯作者: 齋藤哲郎

Nodal gap structure in Fe-based superconductors due to the competition between orbital and spin fluctuations

• DOI: 10.1103/physrevb.88.045115
• 发表时间: 2013-07-11
• 期刊: PHYSICAL REVIEW B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Saito, Tetsuro;Onari, Seiichiro;Kontani, Hiroshi
• 通讯作者: Kontani, Hiroshi

鉄系超伝導体LiFeAsにおける3次元ギャップ構造の理論解析

铁基超导体LiFeAs三维间隙结构的理论分析

• 发表时间: 2013
• 作者: 齋藤哲郎;大成誠一郎;山川洋一;紺谷浩;Surgey V. Borisenko Volodymyr B. Zabolotnyy
• 通讯作者: Surgey V. Borisenko Volodymyr B. Zabolotnyy

Analysis on Three Dimensional Gap structure of Iron Pnictide LiFeAs

铁磷化物LiFeAs三维能隙结构分析

• 发表时间: 2013
• 作者: Tetsuro Saito;Seiichiro Onari;Youichi Yamakawa;Hiroshi Kontani;Surgey V. Borisenko;and Volodymyr B. Zabolotnyy
• 通讯作者: and Volodymyr B. Zabolotnyy