1.超伝導の基礎 |
1.1 金属電子は超伝導寸前にある[斯波弘行] 1 |
1.2 超伝導の電子対理論(BCS理論)のアウトライン 3 |
1.2.1 BCS波動関数 3 |
1.2.2 平均場近似 4 |
1.2.3 電子対のタイプの分類 5 |
1.2.4 二つの超伝導体の位相差に依存する結合-ジョセフソン効果 6 |
1.3 電子対凝縮の検証 9 |
1.3.1 磁束の量子化 9 |
1.3.2 超伝導電流の干渉効果 10 |
1.3.3 “対ポテンシャル”による散乱-アンドレーフ反射 11 |
1.4 物理量に反映する超伝導電子対の構造 14 |
1.4.1 状態密度と低温比熱 14 |
1.4.2 超伝導状態における核スピン-格子緩和時間の温度依存性 16 |
1.5 磁場中の超伝導体-ギンツブルク-ランダウの理論 18 |
1.5.1 自由エネルギーの展開 18 |
1.5.2 マイスナー状態と磁場侵入長 20 |
1.5.3 第1種超伝導体と第2種超伝導体 20 |
1.5.4 磁束間の相互作用と磁化の磁場依存性 22 |
1.6 電子対を作る力 24 |
1.6.1 格子振動を媒介にする電子間相互作用 24 |
1.6.2 短距離クーロン相互作用が主役になる超伝導 25 |
2.超伝導物質の物性 |
2.1 分子性結晶 30 |
2.1.1 (TMTSF)2Xにおける超伝導[黒木和彦] 30 |
2.1.2 擬2次元モット転移系[鹿野田一司] 34 |
2.1.3 電荷秩序系[森 初果] 39 |
2.1.4 電荷秩序下での超伝導,ゼロキャップ状態[小林晃人] 39 |
2.1.5 π-d系[小林速男] 44 |
2.1.6 HOMO-LUNO系[加藤礼三] 53 |
2.2 炭素系超伝導体(フラーレン,CaC6,CNT)[岩佐義宏・春山純志・高木英典] 58 |
2.2.1 フラーレン 58 |
2.2.2 グラファイト層間化合物(CaC6) 68 |
2.2.3 カーボンナノチューブ 66 |
2.3 MgB2[高田康民・村中隆弘] 75 |
2.3.1 電子状態の特徴と基礎物性 75 |
2.3.2 超伝導状態の特徴 76 |
2.3.3 課題 77 |
2.3.4 展望 78 |
2.3.5 応用 79 |
2.4 ドープされた半導体 83 |
2.4.1 ドープされた半導体(1) [太田幸則・福山秀敏] 83 |
2.4.2 ドープされた半導体(2) [村中隆弘・秋光 純] 87 |
2.5 YNi2B2C[永崎 洋・高木英典] 93 |
2.5.1 物質の概観 93 |
2.5.2 電子状態と基礎物性 95 |
2.5.3 超伝導特性 95 |
2.5.4 ネスティングとソフトモード 97 |
2.5.5 課題と展望 97 |
2.6 BKBO,(Nb,Ta)Se3,(Pb,Tl)Te[加藤雅恒・三宅和正] 101 |
2.6.1 BKBO 101 |
2.6.2 Valence-SkipperとしてのBKBOと(Nb,Ta)Se3 106 |
2.6.3 (Pb,Tl)Te : 電荷近藤効果とValence-Skipper超伝導機構 109 |
2.7 12CaO・7Al2O3およびLaOTMPn[細野秀雄] 113 |
2.7.1 電子ドープされた12CaO・7Al2O3超伝導 113 |
2.7.2 層状超伝導体LaOTMP(TM=Fe,Ni)と関連磁性化合物 118 |
2.8 電子ドープ層状窒化物[田口康二郎・山中昭司] 123 |
2.8.1 層状窒化物の分類と構造 123 |
2.8.2 インターカレーションによる電子ドープ 123 |
2.8.3 β型超伝導体の電子状態 125 |
2.8.4 β型超伝導体の基礎物性 126 |
2.9 クラスレート型構造を有する酸化物[川島健司・秋光 純]131 |
2.9.1 結晶構造の特徴 131 |
2.9.2 常伝導相,超伝導相の物性 131 |
2.9.3 課題と展望 135 |
2.10 銅酸化物(high-Tc cuprates)[内田慎一・永長直人・北岡良雄・小形正男・永崎 洋・山地邦彦・立木 昌] 137 |
2.10.1 銅酸化物のユニークさ 137 |
2.10.2 稀薄ドーピング領域 138 |
2.10.3 超伝導相-d波クーパー対 139 |
2.10.4 対形成相互作用 140 |
2.10.5 擬ギャップ状態(相) 142 |
2.10.6 オーバードーピング領域 146 |
2.10.7 Tcは上がるか? 147 |
2.10.8 梯子型銅酸化物[内田慎一] 150 |
2.11 Co酸化物[佐藤正俊] 158 |
2.12 バナジウム酸化物およびLi1+xTi2-xO4 [上田 寛] 165 |
2.12.1 ベータバナジウムブロンズ 165 |
2.12.2 Li1+xTi2-xO4 168 |
2.13 ルテニウム酸化物[前野悦輝] 171 |
2.13.1 電子状態の特徴と基礎物性 171 |
2.13.2 超伝導状態の特徴 171 |
2.13.3 課題 174 |
2.13.4 展望 176 |
2.14 パイロクロア酸化物[広井善二] 179 |
2.15 重い(f)電子系 [北岡良雄・三宅和正] 181 |
2.15.1 Ce系(4f^1)およびPr系(4f^2)超伝導の分類と特徴 181 |
2.15.2 U系,Pu系およびNp系超伝導の分類と特徴 185 |
2.16 Li2(Pd,Pt)3B [鄭 国慶] 195 |
2.16.1 空間反転対称性と超伝導 195 |
2.16.2 Li2Pt3Bにおけるスピン3重項超伝導 195 |
2.16.3 展望 197 |
2.17 接合系 199 |
2.17.1 超伝導/強磁性接合系[前川禎通] 199 |
2.17.2 エキゾティックな対称性[田仲由喜夫・柏谷 聡]204 |
2.18 単一元素高圧誘起超伝導[清水克哉] 214 |
2.18.1 元素の圧力誘起超伝導 214 |
2.18.2 元素の高温超伝導 215 |
2.18.3 カルシウム 215 |
2.18.4 展望 216 |
2.19 cold atoms-冷たい原子系[栗原 進] 218 |
2.19.1 cold atom系の特徴と高温超伝導への示唆 218 |
2.19.2 主要な発展 220 |
2.20 未確認超伝導物質[秋光 純・岡部博孝・内田慎一] 224 |
3.超伝導発現機構 |
3.1 電子格子相互作用[永長直人] 230 |
3.1.1 ミグダル近似と強結合超伝導理論 230 |
3.1.2 マクラミン理論 231 |
3.1.3 第1原理計算による予測 231 |
3.1.4 断熱近似を超えて 231 |
3.1.5 今後の課題と展望 233 |
3.2 電荷・スピンゆらぎ[三宅和正] 235 |
3.2.1 準粒子描像がよい場合の一般的性質 235 |
3.2.2 ペア相互作用の起源―「電荷ゆらぎ」と「スピンゆらぎ」 236 |
3.2.3 電子起源をもつボース粒子的モード 237 |
3.3 高温超伝導酸化物のメカニズム[小形正男] 241 |
3.3.1 主なメカニズム 241 |
3.3.2 課題1 : 擬ギャップ状態の理解 241 |
3.3.3 課題2 : アンダードープ領域でフェルミ液体が存在するか? 244 |
3.3.4 理論の問題としてのt-Jモデルとハバードモデルの関連 245 |
3.3.5 展望 247 |
3.4 ボルテックスマターの物理 249 |
3.4.1 ボルテックスマター[小林典男・前田京剛] 249 |
3.4.2 ボルテックスマターの熱平衡状態の相図[胡 暁・西嵜照和・小林典男] 255 |
3.4.3 ボルテックスの内部構造[前田京剛] 265 |
3.4.4 ボルテックスのダイナミクスと動的相図[前田京剛] 269 |
3.4.5 ボルテックスマターのピン止め機構(下山淳一) 274 |
3.4.6 微細構造超伝導体中の渦糸[平田和人・大井修一) 279 |
4.超電導物質の材料特性 |
4.1 超伝導応用の概要[田辺圭一] 287 |
4.2 高温超伝導物質の材料特性 291 |
4.3 高温超伝導線材開発の現状 295 |
4.4 超伝導デバイス開発の現状 300 |
4.5 現状の超伝導材料の課題と新超伝導物質への期待 304 |
あとがき 307 |
索引 309 |
1.超伝導の基礎 |
1.1 金属電子は超伝導寸前にある[斯波弘行] 1 |
1.2 超伝導の電子対理論(BCS理論)のアウトライン 3 |