Time-reversal symmetry breaking and gapped surface states due to spontaneous emergence of new order in -wave nanoislands

d波超伝導ナノアイランドにおける時間反転対称性の破れと新奇超伝導秩序の形成

永井 佑紀   ; 太田 幸宏*; 田中 佳織*

Nagai, Yuki; Ota, Yukihiro*; Tanaka, Kaori*

銅酸化物高温超伝導体に代表される非従来型超伝導体は、様々な産業への応用が期待され世界中で盛んに研究されている。特に、近年、ナノ構造作製技術が向上し、詳細なコントロールによって超伝導体の物性をコントロールすることが可能になってきた。本論文では、銅酸化物高温超伝導体のモデルとしてよく用いられる波超伝導体のナノ構造体を対象とし、ひし形形状ナノ超伝導体の高精度シミュレーションの結果を報告する。なお、上記課題の解決にあたり、自己無撞着場計算において高パフォーマンスを示す縮約シフト共役勾配法による超伝導体向け超並列シミュレーションコードの開発を行った。そして、この波ナノ超伝導体では、低温で時間反転対称性を破った新しい超伝導相が現れることがわかった。この相を利用することで、銅酸化物高温超伝導体の臨界電流を上昇させることが可能であると考えられる。これらの結果は、実用上重要な高臨界電流超伝導デバイス開発に資する成果であり、広く原子力分野のためのシミュレーション技術開発にも資する成果である。

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