Impurity scattering rate and coherence factor in vortex core of sign-reversing -wave superconductors

符号反転波超伝導体の超伝導渦糸コアにおける不純物散乱率

永井 佑紀   ; 加藤 雄介*

Nagai, Yuki; Kato, Yusuke*

超伝導秩序変数の内部位相差を検出する手法として、符号反転波超伝導体の超伝導渦糸コアにおける準粒子の不純物散乱率を研究した。不純物散乱率は走査型トンネル顕微鏡における準粒子干渉効果として測ることができる。Andreev束縛状態に対するBorn近似とKramer-Pesch近似を用いることで、超伝導渦糸コア中においては符号反転前方散乱が支配的であることを示す。符号反転波超伝導体の渦糸コアにおけるコヒーレンス因子によって、Andreev束縛状態間の不純物散乱率は特徴的な振る舞いを示すことがわかった。

We investigate the impurity scattering rates for quasi-particles in vortex cores of sign-reversing -wave superconductors as a probe to detect the internal phase difference of the order parameters. The impurity scattering rates can be detected as a quasiparticle interference effect (QPI) by the scanning tunneling microscopy and spectroscopy (STM/STS) technique. With use of the Born and Kramer-Pesch approximations for Andreev bound states, we show that the sign-reversed forward scatterings are dominant in vortex cores. Owing to the coherence factor in vortex cores of -wave superconductors, the impurity scattering rate of the Andreev bound states has a characteristic distribution on the Fermi surfaces. For comparison, the impurity scattering rates in vortex cores of -wave and -wave superconductors are also discussed.