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)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14740208
• 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)
• 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

Research Abstract

高温超伝導物質や一部の重い電子系においては磁性と超伝導の共存、あるいはそれらの空間的に不均一性な分布が観測されている。また最近擬2次元有機導体において電荷秩序と超伝導の共存という新奇な現象が観測されている。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。これはモット転移近傍において繰り込まれたフェルミエネルギーと超交換相互作用の競合という新しいメカニズムによる。
本年度は主に擬2次元有機導体における電荷秩序と超伝導についての研究を行った。擬2次元有機導体は高温超伝導物質と同様に2次元性を特徴とする伝導電子系を持ち、電子相関に起因する電荷秩序、磁気秩序、そして超伝導が観測されている。最近電荷秩序と超伝導の可能性が指摘されたα-(ET)_2I_3の現実的な電子状態を正確に取り扱うために堀田のモデルに基づき、第一原理計算による遷移積分パラメータを用いた。その上でオンサイト斥力U、サイト間斥力VによるRPA(乱雑位相近似)により電荷秩序・磁気秩序・超伝導を計算した。その結果、この物質では「電荷揺らぎと超伝導の空間的な住み分け」という新奇な現象が生じていることがわかった。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。

Research Products

• [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)