内容説明
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100年以上前、カマリング・オネスによる電気抵抗の消失が発見され、超伝導の基礎理論といわれるBCS理論が提出されてから既に70年近くが経過している。1980年代後半に入って銅酸化物系の高温超伝導物質が発見され、その超伝導現象の研究が始まって以後、超伝導の物理では様々な新分野が開拓され続けている。本書では、電子状態の解説が中心となる従来の超伝導の専門書とは一線を画し、相転移や揺らぎをキーワードとした超伝導の解説を行う。高温超伝導（HTSC）で見出された磁場下の現象が、HTSCに固有のものではないことを明確にするため、物質に関する具体的な記述はむしろ避けて、従来からの超伝導の教科書とのつながりで読まれることを意識して、超伝導理論の基礎を中心に解説する。さらに専門書の多くは固体電子論の解説の延長として書かれているものが多いため、本書は対照的に統計力学的な側面からの超伝導理論の解説書となっている。
目次
第１章 序論
1.1 はじめに
1.2 同種粒子
1.3 ボ-ス-アインシュタイン凝縮（BEC）と完全反磁性
第２章 ボース粒子系の超流動
2.1 ボース超流動
2.2 位相揺らぎ
2.3 量子渦
2.4 ２次元超流動 ― コステリッツ-サウレス（KT）転移
2.5 超流動揺らぎ
2.6 超流動転移への乱れの効果
第３章 超伝導のBCS理論
3.1 準備 ― フェルミ理想気体
3.2 電子格子相互作用
3.3 クーパー不安定性
3.4 フェルミ液体論と有効相互作用
3.5 BCS理論I ― ボゴリューボフ変換
3.6 BCS理論II ― 基底状態と1粒子励起
3.7 グリーン関数を用いた平均場近似
3.8 電磁応答
3.9 コヒーレンス長
3.10 ギンツブルク-ランダウ（GL）自由エネルギー
3.11 平均場近似における不純物効果
3.12 p波対状態への拡張
第４章 磁場下の超伝導 ― 平均場近似
4.1 はじめに ― 超伝導体のタイプ
4.2 ロンドンモデルと磁束の量子化
4.3 高磁場近似での渦格子解
4.4 渦格子の電磁応答 ― 渦糸フロー
4.5 渦糸フローHall効果
4.6 半整数渦と分数磁束
4.7 パウリ常磁性の渦糸固体への影響
第５章 ゼロ磁場下の超伝導揺らぎ
5.1 マイスナー相における熱的位相揺らぎ
5.2 ２次元超伝導薄膜
5.3 磁場揺らぎによる１次転移
5.4 GL作用の微視的手法による導出
5.5 正常相における超伝導揺らぎ
5.6 揺らぎ伝導度の微視的手法による導出
5.7 臨界揺らぎに関するコメント
5.8 KT転移近くでの超伝導揺らぎ応答量
5.9 量子臨界揺らぎ
第６章 磁場下の超伝導 ― クリーン極限
6.1 平均場近似描像の改訂 ― 理論研究の経緯
6.2 格子相での熱的揺らぎ
6.3 渦格子の弾性と位相コヒーレンスの破壊
6.4 渦格子融解転移線
6.5 磁場下の熱的超伝導揺らぎ
6.6 低温・高磁場下での超伝導揺らぎ
第７章 磁場下の超伝導 ― 乱れの効果
7.1 乱れによる渦格子秩序の破壊
7.2 ブラッググラス
7.3 渦糸グラス： スピングラスとの違い
7.4 磁場下の超伝導転移
付録
A 第二量子化
B ランダウ量子化と理想気体の反磁性応答
C ボース流体の密度揺らぎ分散関係の導出
D ボース系分配関数の経路積分表示
E ガウス分布の場合の相関関数の導出
F 位相のみのモデルにおける双対変換
G 低温展開による相転移の記述―非線形シグマモデル
H ボース多体系へのパルケ近似による臨界挙動の導出
I 平均場近似におけるTDGL方程式系
J 渦格子に関する数学的補遺
参考文献
