2006 Fiscal Year Annual Research Report
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16076203
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
青木 秀夫 The University of Tokyo, 大学院・理学系研究科, 教授 (50114351)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内田 慎一 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (10114399)
小形 正男 東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (60185501)
上田 寛 東京大学, 物性研究所, 教授 (20127054)
黒木 和彦 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (10242091)
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| Keywords | 高温超伝導 / ペアリング対称性 / 電子相関 / スピン揺らぎ / 電荷揺らぎ / 物質設計 / 擬ギャップ / 多軌道系 |
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| Research Abstract |
(青木)電子相関からの超伝導を支配する理論的要因を、バンド構造・フェルミ面形状、相互作用距離、多バンド効果、電子・電子と電子・フォノン相互作用の共存効果、などの点で解析し、設計指針を与えた。特に、singlet, triplet超伝導における有利な状況の特定、電子・フォノン相互作用共存時に超伝導が起きる状況の特定、などを行った。方法としては、開発してきたDMFT、DMRG、LDFなどを駆使した。さらに、非平衡強相関系の物理を、モット絶縁体の誘電破壊に対して理論的に解明し、多体系におけるランダウ・ゼナー非断熱遷移という描像を与えた。
(内田)実空間及び運動量空間の局所的電子構造をSTM/STS及びARPESで調べ、高温超伝導体の対形成にフォノンが関与していること、頂点酸素を含む原子層の乱れがT_cに大きな影響を与えていることを明らかにした。これらの知見に基き、Sr_2CuO_<3+δ>でCuO_2面1枚の物質としては最高のT_c=95を達成した。
(小形)Na_xCoO_2における超伝導を詳しく理解するために、多軌道を持つ強束縛近似によるモデル・ハミルトニアンを構築した。さらに、そのモデルを用いて、常伝導状態でのスピン相関、および超伝導状態での比熱、臨界磁場、超伝導密度などを調べ、実験で見られる2つの超伝導状態がスピン3重項とスピン1重項の超伝導である可能性を指摘した。
(上田)電荷秩序および圧力誘起超伝導を示すβバナジウムブロンズにおいて非線形伝導を観測した。また、NMRにより各Vサイトにおける電荷分布を決定した。ポストペロフスカイト構造を持つ新規強相関電子系物質を開発し、その金属化に成功した。他に新規ホランダイトバナジウム酸化物を開発し、金属絶縁体転移を観測した。
(黒木)コバルト酸化物Na_xCoO_2においては、水が挿入された物質で超伝導が実現するが、水が挿入されていない物質では面内強磁性、面間反強磁性が生じる。この超伝導と磁性が、どちらもバンドの非単調性により生じる二重フェルミ面構造が起源であることを示した。これは、非連結フェルミ面が超伝導を生じさせ得ることの、実際の物質における証拠とらえることもでき、今後の超伝導物質の理論的設計にも影響を与えうると考えられる。
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