Realistische Berechnung von Störstellen und Grenzflächen in Kuprat-Supraleitern
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Entdeckung der Supraleitung in den Eisen-Pniktiden zu Beginn des Förderungsjahres 2008 löste – hauptsächlich in den Vereinigten Staaten – eine Welle reger Forschungstätigkeit aus, zum einen mit dem Ziel einer Synthese neuer Materialien derselben Klasse und zum anderen im Hinblick auf ein theoretisches Verständnis der physikalischen Eigenschaften dieser Materialien. Viele Hinweise sprachen dafür, daß nach all den Jahren endlich ein den Kupraten verwandtes System gefunden wurde. Insbesondere erhoffte und erhofft man sich im direkten Vergleich mit den Kupraten Rückschlüsse auf das Zustandekommen der Supraleitung in dieser Materialklasse, ein Rätsel, das sich seit über 20 Jahren jeder einstimmig anerkannten theoretischen Modellierung verschließt und zu dessen Lösung einen Beitrag zu liefern eine der Motivationen des von mir vorgeschlagenen Forschungsprojektes war. Dies ist nur einer der Gründe warum ich mich von der Begeisterung meines Gastgebers Prof. Hirschfeld für diese neue Klasse vielsprechender supraleitender Materialien mitreißen ließ. Dazu kommt, daß meine während meiner Dissertation über den supraleitenden Zustand von Magnesiumdiborid gewonnene Erfahrung mit Mehrbandsupraleitern bei der Entwicklung eines Mehrbandmodells für die Pniktide von Hilfe war und in diesem Kontext die Möglichkeit einer Zusammenarbeit mit renommierten Wissenschaftlern wie Prof. Scalapino von der University of California (UCSB) und Dr. Maier von Oak Ridge (ORNL) bestand. Auch wenn die Arbeit zur Modellierung des supraleitenden Zustandes in den Pniktiden aufgrund der rasanten Entwicklung auf diesem Gebiet einen großen Teil meiner Aufmerksamkeit in Anspruch nahm, habe ich mich doch bemüht, mein in meinem Forschungsantrag vorgeschlagenes Projekt voranzubringen und die hier angestrebten Ziele zu erreichen. Sowohl die Modellierung von Korngrenzen verschiedener Winkel im Rahmen einer molekulardynamischen Beschreibung als auch die Bestimmung effektiver „Hüpfamplituden“ sowie Ladungsfluktuationen, die die Vorraussetzung für eine numerische Berechnung des supraleitenden Stroms über die Grenzfläche bilden, konnten erfolgreich abgeschlossen und der kritische Strom über die Grenzfläche ermittelt werden. Zur Vervollständigung dieses Hauptprojektes meines Forschungsantrags arbeite ich zur Zeit jedoch noch an einer systematischen Untersuchung des Einflusses verschiedener Modellparameter auf die Ergebnisse sowie an einer statistischen Auswertung unterschiedlich rekonstruierter Korngrenzen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Determining gap nodal structures in Fe-based superconductors: angle-dependence of the low temperature specific heat in an applied magnetic field, Phys. Rev. B 77, 180514(R) (2008)
S. Graser, G.R. Boyd, C. Cao, H.-P. Cheng, P. J. Hirschfeld, and D. J. Scalapino
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Extinction of impurity resonances in large-gap regions of inhomogeneous d-wave superconductors, Phys. Rev. B 78, 134502 (2008)
B. M. Andersen, S. Graser, and P. J. Hirschfeld
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Theoretical approach to the critical current over a microscopic grain boundary. Universität Augsburg, 21. Juli 2008 (Sonderforschungsbereich 484, T. Kopp)
Siegfried Graser
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Lifting of nodes by disorder in extended-s-state superconductors: Application to ferropnictides, Phys. Rev. B 79, 094512 (2009
V. Mishra, G. Boyd, S. Graser, T. Maier, P.J. Hirschfeld, and D.J. Scalapino
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Near-degeneracy of several pairing channels in multiorbital models for the Fe-pnictides, New J. Phys. 11, 025016 (2009)
S. Graser, T. A. Maier, P. J. Hirschfeld, and D. J. Scalapino
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Theoretical approach to the superconducting pairing in the Fe pnictides MPIPKS Dresden, 5. März 2009 (Korrelationstage 2009)
Siegfried Graser
