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Calculated positions of point nodes in the gap structure of the borocarbide superconductor YNi$$_2$$B$$_2$$C

ボロカーバイド超伝導体YNi$$_2$$B$$_2$$Cに対する超伝導ギャップノード位置の計算

永井 佑紀*; 加藤 雄介*; 林 伸彦; 山内 邦彦*; 播磨 尚朝*

Nagai, Yuki*; Kato, Yusuke*; Hayashi, Nobuhiko; Yamauchi, Kunihiko*; Harima, Hisatomo*

ボロンカーバイド超伝導体YNi$$_2$$B$$_2$$Cの超伝導ギャップ構造を同定するために、孤立渦糸まわりの局所状態密度を、バンド計算より得られた現実的なフェルミ面上で計算した。さまざまなギャップノード位置を仮定し、それらに対して得られた局所状態密度の中から、走査型トンネル顕微鏡の実験結果とコンシステントなものを見いだした。また、そこで見いだされたギャップ構造のもとで、比熱の磁場方向依存性を計算し、対応する実験結果と一致することを確認した。こうしてわれわれは、バンド計算と渦糸まわりの状態密度計算という二つの計算を組合せる新しい解析手法により、複数の実験結果とコンシステントな特定の超伝導ギャップ構造をYNi$$_2$$B$$_2$$Cに対して初めて提示することに成功した。

To determine the superconducting gap function of YNi$$_2$$B$$_2$$C, we calculate the local density of states around a single vortex core with the use of Eilenberger theory and the band structure calculated by local density approximation, assuming various gap structures with point nodes at different positions. We also calculate the angular-dependent heat capacity in the vortex state on the basis of the Doppler-shift method. Comparing our results with the scanning tunneling microscopy and spectroscopy experiment, the angular-dependent heat capacity and thermal conductivity, we propose the gap structure of YNi$$_2$$B$$_2$$C, which has the point nodes and gap minima along $$langle110rangle$$. Our gap structure is consistent with all results of angular-resolved experiments.

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パーセンタイル:40.57

分野:Materials Science, Multidisciplinary

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