Possibility of unconventional pairing due to Coulomb interaction in Fe-based pnictide superconductors; Perturbative analysis of multi-band Hubbard models

鉄ニクタイド超伝導体におけるクーロン相互作用による非従来型対形成の可能性; 多バンドハバード模型の摂動論による解析

野村 拓司

Nomura, Takuji

鉄ニクタイド超伝導について、クーロン相互作用による非従来型超伝導の可能性を現実的な2バンドと5バンドのハバード模型を用いて摂動論の範囲で研究した。オンサイトのクーロン相互作用について3次までの摂動展開により有効対相互作用を求め、線形化されたエリアッシュベルグ方程式を解く。5バンドの模型に関する数値計算により、現実的な相互作用の強さの範囲で実際の高い転移温度が得られることが示される。超伝導の対称性はフェルミ面上にノードのないスピン一重項s波状態だが、超伝導の秩序変数がフェルミ面間で符号を変える。一方で、2バンドの模型は実際の高い転移温度を説明するのには不十分であることが示される。

Possibility of unconventional pairing due to Coulomb interaction in iron-pnictide superconductors is studied by applying a perturbative approach to realistic 2- and 5-band Hubbard models. The linearized Eliashberg equation is solved by expanding the effective pairing interaction perturbatively up to third order in the on-site Coulomb integrals. The numerical results for the 5-band model suggest that the eigenvalues of the Eliashberg equation are sufficiently large to explain the actual high for realistic values of Coulomb interaction and the most probable pairing state is spin-singlet -wave without any nodes just on the Fermi surfaces, although the superconducting order parameter changes its sign between the small Fermi pockets. On the other hand the 2-band model is quite insufficient to explain the actual high .