Theory of exotic quantum order and novel superconductivity emerging from multi degrees of freedom of f electron

2010 Fiscal Year Self-evaluation Report

• Project Area: Emergence of Heavy Electrons and Their Ordering
• Project/Area Number: 20102008
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: HOTTA Takashi Tokyo Metropolitan University, 大学院・理工学研究科, 准教授 (00262163)
• Project Period (FY): 2008 – 2012
• Keywords: 重い電子 / 超伝導 / 磁性 / 軌道縮退 / ラットリング

Research Abstract

近年の物質開発の急速な進展や測定装置の長足の進歩により、f電子系において新しい超伝導や磁性現象が次々と発見されている。そのような多様な秩序相を理解するには、遍歴・局在の対立という従来の概念では不十分であり、電荷とスピンにf電子の軌道や格子の自由度も絡み合った多自由度性が重要な要素となる。本計画研究では、新学術領域研究「重い電子系の形成と秩序化」の実験グループの実験結果の解釈はもちろん、場の量子論的手法や数値計算手法を駆使して、超伝導および磁性に関する新概念の確立を目指した研究を行う。特に、長年の問題であるクラマース縮退がない場合の重い電子の形成機構を多極子の観点から明らかにし、フォノン自由度による重い電子形成の可能性を探究する。超伝導に関しては、多極子揺らぎや電子ラットリング相互作用による特異な超伝導、反転対称性のない系の超伝導の解明が重要な問題である。さらに、多自由度電子系の量子輸送現象の研究、秩序相の検出に関わる基礎理論研究、d電子系も含めた軌道縮退電子系の重い電子状態の研究なども行う。また、数値繰り込み群法や動的平均場理論の改良、連続時間モンテカルロ法の発展など、新しい理論計算手法の開発も行う。

Research Products

• [Journal Article] Self-Consistent Fluctuation Theory for Strongly Correlated Electron Systems (2010)
  • Author(s): H.Kusunose
  • Journal Title: J.Phys.Soc.Jpn. 79 Pages: 094707-1-094707-13
• [Journal Article] Orbital-Fluctuation-Mediated Superconductivity in Iron Pnictides : Analysis of the Five-Orbital Hubbard-Holstein Model (2010)
  • Author(s): H.Kontani, S.Onari
  • Journal Title: Phys.Rev.Lett. 104 Pages: 157001-1-157001-4
• [Journal Article] Entanglement spectrum of a topological phase in one dimension (2010)
  • Author(s): F.Pollmann, A.M.Turner, E.Berg, M.Oshikawa
  • Journal Title: Phys.Rev.B 81 Pages: 064439-1-064439-10
• [Journal Article] Fractional Quantum Hall Effects in Graphene and Its Bilayer (2009)
  • Author(s): N.Shibataand K.Nomura
  • Journal Title: J.Phys.Soc.Jpn. 78 Pages: 104708-1-104708-7
• [Journal Article] Fermi Surface Reconstruction in the Periodic Anderson Model (2009)
  • Author(s): H.Watanabe, M.Ogata
  • Journal Title: J.Phys.Soc.Jpn. 78 Pages: 024715-1-024715-8
• [Presentation] 近藤効果の新展開:電子とラットリングの新たな出会い (2010)
  • Author(s): 堀田貴嗣
  • Organizer: 日本物理学会2010年秋季大会
  • Place of Presentation: 大阪府立大学中百舌鳥キャンパス(シンポジウム講演)
  • Year and Date: 2010-09-24
• [Presentation] Nature of antiferromagnetism in Kondo lattice (2010)
  • Author(s): Y.Kuramoto
  • Organizer: Japan-Germany Seminar on New quantum states and phenomena in condensed matter
  • Place of Presentation: Hiroshima(招待講演)
  • Year and Date: 2010-09-13
• [Presentation] Roles of critical valence fluctuations in Ce-and Yb-based heavy fermion metals (2010)
  • Author(s): K.Miyake
  • Organizer: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2010)
  • Place of Presentation: Santa Fe, New Mexico, U.S.A.(招待講演)
  • Year and Date: 2010-07-01
• [Presentation] 多バンド相関電子系における多体効果 (2009)
  • Author(s): 川上則雄
  • Organizer: 日本物理学会第64回年次大会
  • Place of Presentation: 立教学院池袋キャンパス(シンポジウム講演)
  • Year and Date: 2009-03-29
• [Presentation] 近藤効果の系譜-重い電子系と量子ドット- (2009)
  • Author(s): 上田和夫
  • Organizer: 日本物理学会第64回年次大会
  • Place of Presentation: 立教学院池袋キャンパス(レビューセッション講演)
  • Year and Date: 2009-03-29
• [Book] 量子多体物理学 (2009)
  • Author(s): 倉本義夫
  • Total Pages: 179
  • Publisher: 朝倉書店
• [Book] Dynamics of One-Dimensional Quantum Systems : Inverse-Square Interaction Models (2009)
  • Author(s): Y.Kuramoto, Y.Kato
  • Total Pages: 488
  • Publisher: Cambridge University Press
• [Remarks] ホームページ
  • URL: http://www.heavy-electrons.jp/