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銅酸化物高温超伝導体における高次のバーテックス補正を考慮した電荷密度波の理論

Research Project

Project/Area Number 18J21827
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Condensed matter physics II
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

川口 功起  名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords銅酸化物高温超伝導体 / 電子ネマティック / スピン揺らぎ / 強相関電子系 / ネマティック秩序 / バーテックス補正
Outline of Annual Research Achievements

銅酸化物高温超伝導体は常圧で最高の超伝導転移温度を示す物質である。その電子状態は非常に興味深いが、銅酸化物の電子状態は未だに解明されていない現象がある。特に超伝導温度よりも高温でギャップが開いているかのような擬ギャップ現象は、超伝導と密接な関係が指摘されており、この擬ギャップの解明は超伝導分野における最重要課題の一つである。近年になり、擬ギャップが起こる温度T*で回転対称性が破れるネマティック転移が起こることが指摘された。このネマティック転移によってY系銅酸化物はB1g対称性となり、Hg系銅酸化物はB2g対称性となる。このネマティック転移は電子系が対称性を破る電子ネマティック転移であると考えられている。このT=T*の電子ネマティック転移は擬ギャップ解明につながると考えられる。しかし、Y, Hg系銅酸化物のネマティック転移を統一的に説明した理論はなかった。そこで我々はこのネマティック転移を説明できる理論を構築した。
我々は銅酸化物の強いスピン揺らぎについて着目し、従来考慮されていないスピン揺らぎによる高次の補正項を考えて解析を行った。ネマティック転移の秩序変数である自己エネルギーの対称性の破れ成分について、従来考慮されていないAslamazov-Larkinバーテックス補正を導入した。その結果、実験と整合するB1g, B2gボンド転移が誘起されることがわかった。ボンド転移とは、電子のホッピングが変調する非局所的な秩序である。k=(±π, 0), (0, ±π)での準粒子ダンピング(hot-spot構造)が顕著なとき、B2g対称性のボンド転移が誘起され、そうでない場合はB1g対称性のボンド転移が誘起される。
これらの結果は論文にまとめて発表している。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Spin-fluctuation-driven B1g and B2g Bond Order and Induced In-plane Anisotropy in Magnetic Susceptibility in Cuprate Superconductors: Impact of Hot-/Cold-spot Structure on Bond-order Symmetry2020

    • Author(s)
      Kawaguchi Kouki、Onari Seiichiro、Kontani Hiroshi
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 89 Issue: 12 Pages: 124704-124704

    • DOI

      10.7566/jpsj.89.124704

    • NAID

      40022438331

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 銅酸化物高温超伝導体のスピン揺らぎ誘起CDW秩序の理論2019

    • Author(s)
      川口功起、山川洋一、大成誠一郎、紺谷浩
    • Organizer
      日本物理学会2019年秋季大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 銅酸化物高温超伝導体の一軸圧力・磁場下でのスピン揺らぎ誘起CDW秩序の理論2019

    • Author(s)
      川口功起、山川洋一、大成誠一郎、紺谷浩
    • Organizer
      電子相関が生み出す超伝導現象の未解決問題と新しい潮流
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 銅酸化物およびIr酸化物系におけるunconventional density waveの理論2019

    • Author(s)
      川口功起、大成誠一郎、紺谷浩
    • Organizer
      IGER年次報告会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Theory of unconventional density wace in cuprates and iridates2019

    • Author(s)
      川口功起、大成誠一郎、紺谷浩
    • Organizer
      第4回「トポロジーが紡ぐ物質科学のフロンティア」領域研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 銅酸化物およびIr酸化物系におけるunconventional density waveの理論2019

    • Author(s)
      川口功起、大成誠一郎、紺谷浩
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 銅酸化物高温超伝導体におけるdxy電子ネマティック秩序の発現機構2018

    • Author(s)
      川口功起、紺谷浩
    • Organizer
      電子相関が生み出す新規な秩序と超伝導:トポロジー、液晶状態、動的現象
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 銅酸化物高温超伝導体における電子ネマティック秩序の対称性とhot spot構造との相関2018

    • Author(s)
      川口功起、紺谷浩
    • Organizer
      日本物理学会2018年秋季大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 銅酸化物およびIr酸化物系におけるunconventional density waveの理論2018

    • Author(s)
      川口功起、大成誠一郎、紺谷浩
    • Organizer
      量子多体効果が生み出す液晶的電子状態
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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