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多自由度を有する超伝導におけるギャップレス相の研究

多自由度超导无间隙相研究

基本信息

批准号：
22K03478
负责人：
小林伸吾
金额：
$ 1.75万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03478/
关键词：
超伝導マヨラナ準粒子ギャップレス相トポロジー対称性

项目摘要

本研究プロジェクトは、超伝導の現代的分類理論を基礎とし、電子の多自由度に由来する量子現象が超伝導物性に及ぼす影響を調べることを目的としている。本年度は、（１）一般化したカイラル超伝導におけるスピン緩和率の解析、（２）超伝導化ディラック半金属における磁束中のギャップレス状態の分類に関する研究を行った。以下ではそれぞれの研究成果について述べる。（１）カイラル超伝導とは、クーパー対が非自明な軌道角運動量を持ち、自発的に時間反転対称性が破れた相である。代表例は超流動ヘリウム３のA相である。この相の低エネルギー有効模型はディラック方程式と類似し「ディラック超伝導」とも呼ばれている。近年、カイラル超伝導の概念は強いスピン軌道相互作用を持つ物質へ拡張さ、「ワイル超伝導」－超伝導ギャップのスピン縮退が破れたカイラル超伝導ーが現れることが示された。本研究では、強いスピン軌道相互作用を持つ物質において包括的なカイラル超伝導の分類を行い、第３の状態として「非ユニタリーディラック超伝導」が存在することを発見した。この相では、スピン毎に異なる励起状態を持つ。我々は各カイラル超伝導相のスピン緩和率を計算し、低温における温度のべき乗から各相が区別可能であることを示した。（２）超伝導化トポロジカル絶縁体に磁束を入れたとき、表面ディラックコーンに誘導されたマヨラナ準粒子が磁束の端に現れる。本研究では、本機構を超伝導化ディラック半金属へ拡張した。ディラック半金属の場合、磁束中にディラックコーンに誘導されたギャップレス状態が現れる。我々はディラック半金属が持つ対称性を利用し、磁束中のギャップレス状態の分類を行った。分類の結果、螺旋対称性の場合に、マヨラナ条件を満たすギャップレス状態が現れることを示した。本研究は、磁束を利用したマヨラナ準粒子の探索に新しい方向性を示すと考えている。

This study is aimed at establishing the basis of modern classification theory of quantum phenomena and superconductivity, as well as the origin and influence of electron multi-degree of freedom. This year, we conducted research on (1) the analysis of the relaxation rate of the generalized superconductivity, and (2) the classification of the state of superconductivity in the semimetallic magnetic beam. The following is a summary of the research results. (1) The orbit angular motion is independent, and the time symmetry is independent. The representative example is the flow of the A phase. The equation of the phase is similar to the equation of the phase and the equation of the phase. In recent years, the concept of "superconductivity" has changed from strong orbital interaction to strong material interaction, and the concept of "superconductivity"-superconductivity has been reduced to "superconductivity". In this study, we found that the strong orbital interaction exists in all kinds of materials, including the classification of superconductors, and the existence of the third state of superconductors. Each phase is different from the previous phase. We calculate the relaxation rate of each phase, and show the difference between each phase at low temperature and temperature. (2) Superconductor particles are induced at the ends of magnetic beams by surface particles. In this study, we conducted a series of experiments on semi-metallic coatings. In the case of semi-metal, the We use the symmetry of semi-metals to classify the state of semi-metals in magnetic beams The result of classification, spiral symmetry, and the state of the case are shown below. In this paper, we investigate the new directionality of quasi-particles by using magnetic beams.