2018 Fiscal Year Annual Research Report
Theoretical study on the magnetism and novel superconductivity in the carrier-doped Hubbard model on the honeycomb lattice
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16K17754
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| Research Institution | Kanagawa University |
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Principal Investigator |
相澤 啓仁 神奈川大学, 工学部, 助教 (90586231)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 強相関電子系 / 磁性 / 超伝導 / 電子相関 / キャリアドープ / ハニカム格子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究計画では、ハニカム格子ハバード模型においてキャリアドープが磁性と超伝導に及ぼす影響を二粒子自己無撞着(TPSC)法により調べた。磁性では、1/2フィリングの常磁性-反強磁性転移の臨界オンサイト相互作用を評価し、低温域へのストーナー因子の外挿により、計算法が異なる複数の先行研究と整合する数値が得られた。次に、フェルミ準位がファン・ホーベ特異点に来るキャリア量で磁気転移を解析し、十分な低温域でも非常に小さなオンサイト相互作用で磁気転移すること、すなわち臨界オンサイト相互作用が十分小さいかゼロである可能性を示した。この状態にキャリアドープしたところ、ファン・ホーベ特異点からフェルミ準位が離れることで、臨界オンサイト相互作用が大きくなることを示した。これらをキャリアドープ量に対する磁気相図としてまとめた。超伝導の研究では、まずマーミン・ワグナーの定理により磁気転移が抑制される領域の把握を行ない、キャリア量を磁気転移近傍にすることで新奇超伝導が発達し得る傾向を見出した。しかし、この超伝導は低温域で安定化しづらいことがわかり、安定化する領域や条件およびそのようになる効果などを探索する必要性を確認した。この効果として、いくつかの候補を見出したものの、現段階では低温域での安定性を十分に検証しきれていない。模型は異なるものの、こういった現象の理解への別のアプローチとして、新奇超伝導の可能性が指摘されている擬一次元物質やファン・ホーベ特異点近傍にフェルミ準位がある擬二次元物質の研究も行ない、様々な角度から安定化を検証した。このように本研究計画を進めることで、キャリアドープがハニカム格子ハバード模型における磁性と超伝導に与える影響の知見と今後の課題を見いだすことができた。
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