Anisotropy of Upper Critical Fields of conventional superconductivity: Effects of Fermi Surface Geometry

Date & Time
11 May 2006 (Thu), 3:30 pm - 5:00 pm
Place
6F seminar room, Sengen site
Speaker
Dr. Masao Arai(新井正男博士)
Affiliation
First-Principles Simulation group (II), NIMS-CMSC(NIMS-CMSC 第一原理反応G)
Title
Anisotropy of Upper Critical Fields of conventional superconductivity: Effects of Fermi Surface Geometry
超伝導体の上部臨界磁場に対するフェルミ面形状効果
Abstract
From the early stage of research on classical type-II superconductors, it has been recognized that the detailed anisotropy of Fermi surface has significant effects on H$_{c2}$. Recently, we have derived an H$_{c2}$ equation applicable to low-symmetry crystals, including Fermi surface anisotropy, gap anisotropy and impurity scatterings completely [T. Kita and M. Arai, Phys. Rev.B 70, 224522 (2004)]. By applying this equation to Fermi surfaces obtained from non-empirical calculations, we computed the H$_{c2}$ for Nb, NbSe$_2$, and MgB$_2$ within weak-coupling theory. It is found that the calculated H$_{c2}$ curves are in good agreement with the experimentally observed temperature and field angle dependences for Nb and NbSe$_2$.
非経験的電子構造計算(第一原理計算)は、電子物性を理論 的に理解するための出発点となる。多体効果が本質的に重要な超伝導では、多体理論の成果と第一 原理計算による情報を組み合わせることにより、超伝導体の性質を議論することがで きる。これまでに、超伝導転移温度や熱力学的性質を定量的に理論予測する研究が実 施されてきた。我々は第一原理計算によって得られる情報を用いて、磁場中の超伝導体 の性質を予測する手法に関して研究を行っている。第一歩として、超伝導性が完全に 破壊される磁場で定義される上部臨界磁場の温度依存性と磁場方向依存性を理論的に 計算する手法を開発した。本セミナーでは、この手法をbcc Nb, MgB$_2$等へ適用 した結果について報告する。
Contact
Dr. Kazuaki Kobayashi (小林一昭)