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高温超伝導体やその関連物質における静的及び動的輸送現象の理論的研究

Research Project

Project/Area Number 15740198
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Condensed matter physics II
Research InstitutionNagoya University (2004-2005)
Saitama University (2003)

Principal Investigator

紺谷 浩  名古屋大学, 理学研究科, 助教授 (90272533)

Project Period (FY) 2003 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2005: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywords光学ホール係数 / 輸送現象 / 高温超伝導体 / バーテックス補正 / NaxCoO2・yH2O / 超伝導発現機構 / VB-SK機構 / 強相関電子系 / 量子臨界現象 / 高温超伝導 / 重い電子系 / 軌道縮退 / 門脇・Woods規則 / 磁場誘起SDW / 有機物超伝導体 / 反強磁性揺らぎの理論 / d波超伝導
Research Abstract

●強相関電子系における光学伝導度およびホール伝導度の研究:
高温超伝導体における交流ホール係数は、ImR_H(ω)が有限のωで極めて大きな値をとり、更にその値は低温かつ低ドープ領域において非常に大きくなる。これはボルツマン近似の破綻を意味する。我々はR_H(ω)をFLEX近似に基づき、カレントに対するバーテックス補正をω依存性までまじめに考慮して解析した。この数値計算の手法は、本研究ではじめて開発されたものである。研究の結果、反強磁性近傍の金属では、バーテックス補正によりR_H(ω)の異常なωおよび温度依存性が良く再現されることが明らかになった。本研究により、高温超伝導体の交流及び直流輸送現象の振舞いが、フェルミ液体の立場からバーテックス補正を考慮することで「統一的に」理解できることが明らかになり、高温超伝導体おける電子状態および超伝導発現機構の理解が進んだといえる。
●三角格子Co酸化物超伝導体NaxCoO2・yH2Oの研究:
水をインターカレートした超伝導体RaxCoO2・yH2Oにおける電子状態および超伝導発現機構を研究した。この系のフェルミ面は、バンド計算による予想とARPESによる実験結果とで大きく異なり、問題になっていた。そこで我々はFLEX近似に基づきNaxCoO2の正常状態を詳細に解析して、実験において観測されている帯磁率や状態密度の弱い擬ギャップ的振る舞いが、ARPESのフェルミ面を仮定した場合に限って再現できることを示した。次に我々は、CoO2層の光学フォノン(シェアモード、ブリージングモード)によるs波超伝導の可能性を考えた。解析の結果、シェアモードフォノンによって、クーパー対がFermi面を形成するalg軌道と価電子バンドを形成するeg'軌道の間を遷移するため、超伝導転移温度学が劇的に上昇することを明らかにした。この機構を我々はValence-Band Suhl-Kond機構と命名した。この機構に基づき、ARPESで観測されている準粒子スペクトルにおけるキンク構造も同時に再現できた。

Report

(3 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2006 2005 2004 Other

All Journal Article (8 results) Publications (3 results)

  • [Journal Article] Optical Conductivity and Hall Coefficient in High-Tc Superconductors : Significant Role of Current Vertex Corrections2006

    • Author(s)
      Hiroshi Kontani
    • Journal Title

      J.Phys.Soc.Jpn. 75・1

    • NAID

      210000105941

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Evolution of Hall Coefficient in Two-Dimensional Heavy Fermion CeCoIn52006

    • Author(s)
      Y.Nakajima, その他10名
    • Journal Title

      J.Phys.Soc.Jpn. 75・1

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Electron-Phonon mechanism for Superconductivity in Na0.35CoO2 : Valence-Band Suhl-Kondo effect Driven by Shear Phonons2006

    • Author(s)
      Keiji Yada, Hiroshi Kontani
    • Journal Title

      J.Phys.Soc.Jpn. 75・3(掲載決定)

    • NAID

      210000106028

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Origin of Weak Pseudogap Behaviors in Na0.35CoO2 : Absence of Small Hole Pockets2005

    • Author(s)
      Keiji Yada, Hiroshi Kontani
    • Journal Title

      J.Phys.Soc.Jpn. 74・8

      Pages: 2161-2164

    • NAID

      130004539369

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Magnetic-Field-induced Antiferromagnetism in Two-dimensional Hubbard Model Analysis of CeRhIn.2005

    • Author(s)
      Keitaro Sakurazawa, Hiroshi Kontani, Tetsuro Saso
    • Journal Title

      J.Phys.Soc.Jpn. 74

      Pages: 271-271

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Universality in Heavy Fermion Systems with Orbital Degeneracy2005

    • Author(s)
      N.TsuJii, H.Kontani, K.Yoshimura
    • Journal Title

      Phys.Rev.Lett. 94

      Pages: 57201-57201

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Generalized Kadowaki-Woods Relation in Heavy Fermion Systems with Orbital Degenerecy2004

    • Author(s)
      Hiroshi Kontani
    • Journal Title

      J.Phys.Soc.Jpn. 73

      Pages: 515-515

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Theory of anisotropic s-wave superconductivity with point-node-like gap minima : Analysis of (Y, Lu)Ni_2B_2C2004

    • Author(s)
      Hiroshi Kontani
    • Journal Title

      Phys.Rev.B. 70

      Pages: 54507-54507

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Nakajima, K.Izawa, Y.Matsuda, S.Uji, T.Terashima, H.Shishido, R.Settai, Y.Onuki, H.Kontani: "Normal-state Hall Angle and Magnetoresistance in quasi-2D Heavy Fermion CeCoIn_5 near a Quantum Critical Point"J.Phys.Soc.Jpn.. 73. (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] H.Kontani: "Origin of superconductivity in beta'-(BEDT-TTF)_2ICl_2 under high pressure and in beta-(BEDT-TTF)_2X at atmospheric pressure"Phys.Rev.B. 67. 180503R-1-180503R-4 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] H.Kino, H.Kontani, T.Miyazaki: "Phase Diagram of beta'-(BEDT-TTF)_2ICl_2 under High Pressure Based on the First-Principles Electronic Structure"J.Phys.Soc.Jpn.. 73. (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

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Published: 2003-04-01   Modified: 2020-05-15  

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