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Theory of ac Josephson effects in multiple tunneling junctions; A Probe of $$pm s$$-wave in iron-based superconductors

多径路トンネル接合におけるジョセフソン効果; 鉄砒素系超伝導体ペア対称性の同定法について

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同定について多くの研究が行われている。われわれは多径路トンネル接合の理論を構築し、この課題に取り組みたい。ここではヘテロ型多径路SISトンネル接合に着目し、Ambegaokar-Baratoff関係式を導出し、$$s$$波対称性と仮定した場合の$$I_{rm c}R_{rm n}$$の下限を求める。そして、現実的な物質パラメーターを用いることで、この下限が$$pm s$$波対称性を仮定した場合については$$I_{rm c}R_{rm n}$$の上限に対応することを示す。さらにShapiroステップも議論する。得られた結果に基づき、ペア対称性の同定法を提案する。

An enormous amount of studies has been devoted to the identification of the pairing symmetry in iron-based superconductors. We show a theory of Josephson junctions with multi-gap superconductors. We focus on a heterotic (multi-band)superconductor- insulator-(one-band)superconductor junction. We derive the Ambegaokar-Baratoff relation. We evaluate a lower bound of $$J_{rm c}R_{rm n}$$ for $$s$$-wave without sign change, which may correspond to a upper bound for $$pm s$$-wave. Next, we discuss how a fluctuation of relative phases between the gaps and the symmetry modify the Shapiro step. Thus, we propose a direct method to identify $$pm s$$-wave.

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