Theory of Josephson effects in iron-based multi-gap superconductor junctions

鉄系超伝導体によるジョセフソン接合の理論的解析

太田 幸宏; 町田 昌彦  ; 小山 富男*

Ota, Yukihiro; Machida, Masahiko; Koyama, Tomio*

鉄系超伝導の発見以来、この新規超伝導材料を利用したジョセフソン接合に関する精力的な研究が行われている。鉄系超伝導体の興味深い性質の一つとして、複数の超伝導ギャップが存在する点がある。こうして、鉄系超伝導体を含むジョセフソン接合は多重トンネル径路を持つデバイスとなり、その特性を明らかにすることは緊急の課題である。本講演ではこうしたジョセフソン接合に関する理論解析を行い、複数ギャップ間の相対ゆらぎと鉄系超伝導のペア対称性が典型的なジョセフソン効果であるシャピロステップを劇的に変化させることを示す。

Since the discovery of iron-based superconductors, Josephson junctions including such new materials have been intensively studied in order to explore their pairing symmetry and application potential. One of interesting features of this type of materials is the presence of multiple (more than two) bands on Fermi surface and their contributions to superconductivity. As a result, iron-based superconductor junctions are possible to have multiple tunneling channels between the superconducting electrodes. In this paper, we show a theory of Josephson junctions with multigap superconductors. We discuss how the relative fluctuations between multiple gaps and the pairing symmetry modify the Shapiro steps.