Suppressed Andreev Reflection at the

Suppressed Andreev Reflection
at the Normal-Metal / Heavy-Fermion
Superconductor CeCoIn5 Interface
Wan Kyu Park et al.
cond-mat/0507353 (2005)
研究内容
・ポイントコンタクトによる測定により、
CeCoIn5の秩序変数の対称性を探る。
CeCoIn5
・TC = 2.3K （重い電子系では最大）
・正方晶 HoCoGa5 型
・CeIn3 と CoIn2 とが交互に積層
・高い２次元性
・ｄ波である可能性が高い
・ノードの方向について dx2-y2 と dxy の２
説
K.Izawa et al. PRL (2001)
H.Aoki et al. Cond Mat (2004)
２次元的 d 波超伝導体
Point Contact
75 mm
Nb wire
接触面積を小さく ( a / l ≪ 1 ) して、
弾道的な状態 (ballistic) で
Andreev 反射を測定
a = contact radius
l = mean free path
G.E.Blonder et al. PRB
(1983)
・この実験では Au Tip を
塩酸で etching して使用
Andreev Reflection
E ＜ D の電子の反射
A : ホールの存在確立
C : 透過電子の存在確立
・一般的には N-S 境界にはバリアポテンシャル
( Hd(x) ) が存在する。
BTK model
Andreev Reflection
Z = kFH / 2EF とおくと、粒子の存在確立は Z の関数になる
ホールの存在確立
反射電子の存在確立
INS = 2N(0)evFS∫[f0(E-eV) - f0(E)][1+A(E) - B(E)]dE
T = 0 におけるコンダクタンス特性
Z=0
Z = 0.5
Z = 1.5
Z =5.0
EXPERIMENTS
・（001）,（110）,（100）の３
方向を測定
・測定範囲
～ 300 mK
～ 12 T
報告は (001),(110) , 0 T の
結果のみ
Ballistic or diffusive?
よいデータを得るためには K ≡ l / a ≫ 1 が必要
a を直接測るのは無理なので、抵抗から評価する
R0 ～ 4rl / 3pa2 + r / 2a
G.Wexler Proc. Phys. Soc (1966)
ballistic limit (K ≫ 1) ,
l ～ 810 Å
R0 = 4rl / 3pa2
diffusive limit (K → 0) ,
Movshovich et al. PRL (2001)
l ∝ k / T2
N.E.Hussey Adv. Phys. (2002)
R0 = r / 2a
RN = R0(1 + Zeff) ～ 1.1 W ,
Zeff ～ 0.365
→ l ～ 5 mm (400 mK)
l ～ 6500 Å
R.J.Ormeno et al. PRL (2002)
2a ≦ 460 Å
ballistic!
RESULTS 1
conductance of (001) Point-Contact Junction
・60 K ～ 400 mK
・-２ mV で規格化
・45 K 付近から非対称にな
り、2.6 Kまで傾き続け、それ
以降は一定の傾き
～TC
H.Shishido JPSJ (2002)
RESULTS 1
conductance of (001) Point-Contact Junction
・ピークが 13.3% というの
は、従来の超伝導体のデー
タと比べると小さいが、他の
HFS とはよく合う
UPt3
～3%
H.v.Lohneysen Physica B (1996)
s wave?
fitting conductance spectra
using s-wave BTK model
・Zeff = 0.346
・D(0) = 404 meV
→ 2 D(0) /kBTC = 4.08 強結合
・G = h / 2pt
T = TC で t  
物理的におかしい
s 波のモデルは不適当
EXTENDED VERSION OF THE BTK MODEL
(EBTK model)
BTK model に d 波対称性
D(T,f) = D(T) cos 2f
a = 0 or (001)
を導入する
a : ギャップ方向からの角度
a=p/4
d wave?
best fit curve at 400 mK
using d-wave BTK model
・Zeff = 0.365
・D(0) = 460 meV
→ 2 D(0) /kBTC = 4.64 強結合
・G = h / 2pt = 218 meV
パラメータはよい値ではあるが、形は s 波と大差ない
モデルに問題？
RESULTS 2
conductance of (110) Point-Contact Junction
・ピークの高さ (13.3 % vs 11.8 %) や
エネルギーのスケール ( ～ 1 meV)
は (001) とほぼ同じ
・ピークの形はノード方向のシュミレー
ションとよく似ている
dx2-y2 ? dxy ?
(001) and (110) at 400 mK and 410 mK
シュミレーションとの比較から
ノードは (110) 方向
dx2-y2
(110) のポイントコンタクトに関しては、きちんとした理論が
ないので、これ以上の議論は現時点では不可能
CONCLUSIONS
・Au/CeCoIn5 のポイントコンタクトによる測定から、これまでの
N/HFS ポイントコンタクトの中で最も鮮明なデータを得た
・これまでの他の研究とおなじく、強結合性、d 波対称性を示した
・コンダクタンスの解析よりCeCoIn5 は dx2-y2 の対称性を持つ
・既存のモデルではこの系の Andreev 反射を正確に表せない
特に (110) 方向

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