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J-GLOBAL ID：201702258578119148   整理番号：17A1432316

正孔ドープ鉄酸化物系超伝導体におけるスピン渦誘起ループ電流の安定性におよぼすRashbaスピン軌道相互作用の影響:磁場増強電荷秩序の出現とFermi面再構成に対するシナリオ

Effect of Rashba Spin-Orbit Interaction on the Stability of Spin-Vortex-Induced Loop Current in Hole-Doped Cuprate Superconductors: A Scenario for the Appearance of Magnetic Field Enhanced Charge Order and Fermi Surface Reconstruction

著者 (3件)： MORISAKI Tsubasa (Univ. Tsukuba, Ibaraki, JPN) ,  WAKAURA Hikaru (Univ. Tsukuba, Ibaraki, JPN) ,  KOIZUMI Hiroyasu (Univ. Tsukuba, Ibaraki, JPN)
資料名： Journal of the Physical Society of Japan  (Journal of the Physical Society of Japan)
巻： 86  号： 10  ページ： 104710.1-104710.12  発行年： 2017年10月15日 
JST資料番号： G0509A  ISSN： 0031-9015  CODEN： JUPSA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 正孔ドープ鉄酸化物系超伝導体に対する超伝導のスピン渦誘起ループ電流(SVILC)機構についてのモデルハミルトニアンにRashbaスピン軌道相互作用を含め,その影響を調べた。Rashba相互作用はバルク内のドープ正孔により形成される小さなポーラロン周辺に現れると仮定した;その内部電場はCuO₂面に垂直な方向にあるとして,CuO₂面内にあるスピン分極を安定化させるものとする。4×4,4×6,および,4×8スピン渦四組(SVQ)を調べ,モンテカルロシミュレーションを行い超伝導転移温度T_cを推定した。ここで,各SVQは4つの正孔,4つのスピン渦,および,4つのSVILCを含む(格子定数を単位とする)n×mの二次元領域である。それらのなかで,4×6 SVQが最高のT_cを持ち,最も安定であることがわかった;この場合,Cu原子当たりの正孔濃度xは最適ドーピング値x=0.170に近いx=0.167となり,このことは,最適ドーピングがRashba相互作用による超伝導状態の安定化に関連していることを示唆している。また,電流が流れている状況において,4×8 SVQは4×6 SVQよりも安定になることも見いだした;このことは,磁場を加えることにより巨視的電流が現れると,4×6 SVQから4×8 SVQへの転換が起こることを示している。この転換は,x=0.125付近での電荷秩序の増強と磁場を加えた際のFermi面の再構成を説明する。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *鉄系超伝導体 ,  ドーピング ,  *渦 ,  *安定性 ,  スピン-軌道相互作用 ,  規則度 ,  Fermi面 ,  再構成 ,  ハミルトニアン ,  ポーラロン ,  スピン分極 ,  シミュレーション ,  転移温度 ,  キャリア密度
準シソーラス用語： *鉄酸化物系超伝導体 ,  正孔ドーピング ,  *スピン渦 ,  Rashbaスピン-軌道相互作用 ,  電荷秩序 ,  モンテカルロシミュレーション ,  超伝導転移温度 ,  正孔濃度

分類 (1件)： 酸化物系超伝導体の物性  (BM04023I)

引用文献 (30件)：

• M. Calandra and O. Gunnarsson, Europhys. Lett. 61, 88 (2003).
• J. M. Tranquada, H. Woo, T. G. Perring, H. Goka, G. D. Gu, G. Xu, M. Fujita, and K. Yamada, Nature 429, 534 (2004).
• M. P. M. Dean, G. Dellea, R. S. Springell, F. Yakhou-Harris, K. Kummer, N. B. Brookes, X. Liu, Y.-J. Sun, J. Strle, T. Schmitt, L. Braicovich, G. Ghiringhelli, I. Božović, and J. P. Hill, Nat. Mater. 12, 1019 (2013).
• A. M. Polyakov, Phys. Lett. B 59, 82 (1975).
• H. Koizumi, R. Hidekata, A. Okazaki, and M. Tachiki, J. Supercond. Novel Magn. 27, 121 (2014).

タイトルに関連する用語 (13件)： 正孔 ,  ドープ ,  鉄酸化物系超伝導体 ,  スピン渦 ,  誘起 ,  安定性 ,  Rashbaスピン軌道相互作用 ,  磁場 ,  増強 ,  電荷秩序 ,  Fermi面 ,  再構成 ,  シナリオ