2006 Fiscal Year Annual Research Report
コバルト系超伝導体の凝縮対対称性に対する最適化変分モンテカルロ法による研究
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16540306
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
横山 寿敏 東北大学, 大学院理学研究科, 助手 (60212304)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小形 正男 東京大学, 大学院理学系研究科, 助教授 (60185501)
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| Keywords | コバルト系 / 超伝導対称性 / 三角格子 / 変分モンテカルロ法 / フラストレーション / モット転移 / 非単調d波ギャップ / ダブロン-ホロン束縛 |
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| Research Abstract |
水和コバルト化合物超伝導体のモデルと考えられる単バンドの三角格子、及び関連が深い異方的三角格子の格子構造に対し、最適化変分モンテカルロ法をババード型モデル及びその強相関モデルであるt-J型モデルに適用し、基底状態及び低温での性質を調べた。
主な結果としては、前年度の計算に引き続き、三角格子の単バンドモデルの結果を基に、コバルト系酸化物ではd軌道の縮退が重要であるという観点で、2バンドハバードモデルにおける基底状態の性質、特に超伝導の安定化条件や電子対の対称性を調べた。コバルト酸化物のフェルミ面近傍のバンドの概形を再現できるような、簡単な1電子構造を仮定し、電子間相互作用と電子密度を変化させて、様々なクーパー対対称性の超伝導状態について計算を行った。ハーフフィリング近傍の、ポケット状非連結のフェルミ面がvan Hove特異点に重なる電子密度のときに、電子間相互作用の大きな領域で、s, d, p(の合成)波の対称性を持つ超伝導状態が安定化し、このうち最低エネルギーの状態はd+id波であった。この超伝導状態の安定化は、銅酸化物の場合と同じく反強磁性的磁気相関の増大に起因する相互作用エネルギーの利得によってもたらされることが明らかになった。
単バンドモデルの拡張計算として、異方的三角格子および両対角に次近接ホッピングが入ったフラストレートした正方格子に対し、ハバードモデルの範囲内でモット転移及び超伝導発現の研究も並行して行った。特にドープした場合の挙動を後者で調べたが、フラストレーション項の符号が重要で、もっともらしい相関強度の場合、正ならば(電子ドープに対応)安定した反強磁性が現れるが、負の場合(ホールドープに対応)は反強磁性状態が自己不安定になり、ハーフフィリングの反強磁性領域とこうドープ率のd波超伝導状態に相分離することが解った。
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