伝導電子系における空間的不均一性の研究(強い電子相関による揺らぎの効果)

• Project/Area Number: 14740208
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 小林 晃人 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助手 (80335009)
• Project Period (FY): 2002 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000); Fiscal Year 2004: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000); Fiscal Year 2003: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2002: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
• Keywords: 伝導電子系 / 不均一性 / 相分離 / 共存 / 反強磁性 / 電荷秩序 / 超伝導 / 揺らぎ / 強相関電子系 / 金属絶縁体転移

Research Abstract

高温超伝導体や重い電子系では磁性と超伝導の共存または相分離が観測されている。また擬2次元有機導体では電荷秩序と超伝導の共存という新奇な現象が発見されている。高温超伝導物質に関しては、昨年までの我々の研究から、モット転移近傍の有限のキャリアードープ量において反強磁性-d波超伝導の不連続転移および相分離の可能性を示した。また擬2次元有機導体α-(ET)_2I_3の電荷秩序近傍の金属相において電荷揺らぎと超伝導の空間的な住み分けが起こっている可能性を示した。すなわち、この物質は単位胞に4個の等価でないET分子が存在するが、そのうちの一つのET分子上に強い電荷揺らぎが発生し、それを媒介としたS波超伝導が他のET分子上で生じている。
本年度はα-(ET)2_I_3における電荷秩序下の超伝導についての研究を行った。α-(ET)2_I_3の現実的な電子状態を正確に取り扱うため、近藤らによるX線構造解析に基づく拡張ヒュッケル法による遷移積分パラメータを用い、そこにオンサイト斥力Uと次近接サイト間斥力Vを導入した拡張ハバード模型を採用した。電荷秩序状態を平均場近似を用いて解き、そこでの電子状態を用いた乱雑位相近似とギャップ方程式の解析の結果、電荷秩序相ではET分子間にまたがる(非対角の)スピン揺らぎを媒介としてそれと異なるボンドでs波の超伝導が生じることを示した。

Research Products

• [Journal Article] Superconductivity in Charge Ordered Organic Conductor -α-(ET)_2I_3 Salt- (2004)
  • Author(s): 小林晃人
  • Journal Title: Journal of Physical Society of Japan 73 Pages: 3135-3135
  • NAID: 110001979269
• [Journal Article] Charge-Fluctuation-Induced Superconducting State in Two-Dimensional Quarter-Filled Electron Systems (2004)
  • Author(s): 小林晃人
  • Journal Title: Journal of Physical Society of Japan 73 Pages: 1115-1115
  • NAID: 110001954818
• [Journal Article] The electron-hole asymmetry in the Cuprate Superconductors (2003)
  • Author(s): 小林晃人
  • Journal Title: Physica C 388 Pages: 39-39
• [Journal Article] Comments on Superconducting fluctuation and transport phenomena in a Quasi-2D electronic system (2003)
  • Author(s): 小菅友
  • Journal Title: Journal of Physical Society of Japan 72 Pages: 1166-1166
• [Journal Article] Effects of "stripes" on the magnetic excitation spectra of La_<1.48>Nd_<0.4>Sr_<0.12>CuO_4 (2003)
  • Author(s): 伊藤雅典
  • Journal Title: Journal of Physical Society of Japan 72 Pages: 1627-1627
• [Journal Article] Superconductor-Insulator Transition in the d-p Model (2003)
  • Author(s): 有本泰治郎
  • Journal Title: Journal of Physical Society of Japan 72 Pages: 904-904
• [Publications] 小林晃人: "Charge fluctuation induced superconducting state in two dimensional quarter-filled electron systems"Journal of Physical Society of Japan. 73(掲載予定). (2004)
• [Publications] 小林晃人: "The electron-hole asymmetry in the cuprate superconductors"Physica C. 388. 39 (2003)
• [Publications] 小菅 友: "Comments on superconducting fluctuation and transport phenomena in a quasi-2D electronic system"Journal of Physical Society of Japan. 72. 11366-4 (2003)
• [Publications] 伊藤雅典: "Effects of "stripes" on the magnetic excitation spectra of La_<1.48>Nd_<0.4>Sr_<0.12>CuO_4"Journal of Physical Society of Japan. 72. 1627 (2003)
• [Publications] 伊藤雅典: "Comparative study on the magnetic excitation spectra of Y123 and La214 high-Tc systems-are the dynamical stripes important?"Physica B. 324. 683 (2003)
• [Publications] 有本泰治郎: "Superconductor-Insulator Transition in the dp model"Journal of Physical Society of Japan. 72. 904 (2003)
• [Publications] 有本泰治郎: "Superconductor-Insulator Transition in the d-p Model"Journal of Physical Society of Japan. 72(発表予定). (2003)
• [Publications] 小林晃人: "Phase Diagram of the Electron-Doped Cuprate Superconductors"Journal of physical Society of Japan. 71. 1640 (2002)
• [Publications] 小林晃人: "Pseudogap and strong correlation effects in the d-p model"Journal of Physics and Chemistry of Solids. 63. 1409 (2002)
• [Publications] 伊藤雅典: "Detailed Structure of the Magnetic Excitation Spectra of YBa2Cu3Oy and Its Implication on the Physical Characteristics of the Electron"Journal of Physical Society of Japan. 71. 265 (2002)
• [Publications] 鶴田篤史: "Small magnetic moment and superconductivity in URu2Si2"Journal of Physics and Chemistry of Solids. 63. 1469 (2002)
• [Publications] 小菅友: "Comments on Superconducting Fluctuation and Transport Phenomena in a Quasi-2D Electronic System"Journal of Physical Society of Japan. 72(発表予定). (2003)