Shapiro steps in heterotic SIS multi-tunneling-channel Josephson junctions; Identification of s-wave in iron-pnictide superconductors

多径路トンネルつきSISジョセフソン接合におけるシャピロステップ

太田 幸宏; 中井 宣之; 中村 博樹  ; 町田 昌彦  ; 猪谷 大介*; 大橋 洋士*; 小山 富男*; 松本 秀樹*

Ota, Yukihiro; Nakai, Noriyuki; Nakamura, Hiroki; Machida, Masahiko; Inotani, Daisuke*; Ohashi, Yoji*; Koyama, Tomio*; Matsumoto, Hideki*

鉄砒素系超伝導体のペア対称性の同定のためのさまざまな試みが行われている。本講演では、ヘテロ型SISジョセフソン接合に着目し、以下の2点について報告する。まず、実験により測定可能な積を予言すべく、その定式化を行い、そして、通常のs波対称性の場合に対するその下限を求めた。これによりs波に対する上限も定まり、その結果ペア対称性を判定できる。次に、相対位相揺らぎの影響をとりいれた解析を行い、特にシャピロステップへの影響を調べた。そして、こうした相対位相揺らぎが劇的にシャピロステップを変更し、ペア対称性の種類にも鋭敏であることを示した。

An enormous amount of studies has been devoted to the identification of the pairing symmetry in iron-based superconductors. In the paper, we focus on a heterotic (multiband) superconductor- insulator-(single-band)superconductor junction. First, we derive the Amgegaokar-Baratoff relation. We evaluate a theoretical lowerbound of for s-wave without sign change, which may correspond to a upper bound for s-wave. Next, we discuss how a fluctuation of relative phases between multiple gaps and the pairing symmetry correct the Shapiro step, e.g., the step height and the step position. On the basis of these results, we propose a conventional and direct method to identify the s-wave symmetry.