加藤 雄介 氏(東京大学大学院総合文化研究科)
「渦糸状態における異方的超伝導体の電子状態」
重い電子系の超伝導体、銅酸化物超伝導体の発見以後も、ボロカーバイド超伝導体、ルテニウム系超伝導体など、さまざまな非S波超伝導体が見つかっている。それらの超伝導発現機構だけでなく、その超伝導状態の性質も関心が持たれている。一方、近年、STMなど空間分解能をもつ実験手段が進歩しており、対応する局所状態密度の理論の整備も求められている。
非S波超伝導体に磁場をかけて実現する渦糸状態における電子状態の理論が本講演のテーマである。
渦糸状態における電子状態は、ゴリコフ方程式を準古典近似したアイレンバーガー方程式に対して大規模な数値計算をすることによって原理的には得られるが、われわれは、比較的見通しのよい解析的近似理論を提案する。まず、渦糸まわりの束縛状態を、超伝導体ー常伝導体ー超伝導体(SNS)接合におけるアンドレーフ束縛状態との類似を用いて解析し、ペアポテンシャルから、局所状態密度の空間パターンを求める簡潔な方法を見出した。さらに、局所状態密度の空間依存性(特異性)は、超伝導体が2次元的である方が、3次元的である場合よりも強いことを見出した。このことは今までSTMで渦糸周りの状態密度が2次元的超伝導体(銅酸化物超伝導体、NbSe2)で観測されており、3次元的異方的超伝導体と考えられているボロカーバイド系超伝導体で、観測されていない実験的状況を説明しているとわれわれは考えている。