2010 Fiscal Year Self-evaluation Report
Higher-multipole transitions and disorder effects in f-electron systems
| Project/Area Number |
20340084
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Condensed matter physics II
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
KURAMOTO Yoshio Tohoku University, 大学院・理学研究科, 教授 (70111250)
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| Project Period (FY) |
2008 – 2011
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| Keywords | f電子 / 多極子 / 量子モンテカルロ / 磁気八極子 / 金属絶縁体転移 |
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| Research Abstract |
八極子以上の高次多極子が現実の系(Cel-xLaxB6, PrFe4P12, PrRu4P12, SmRu4P12, NpO2など)で秩序化することは,最近の様々な実験とその理論的解釈から疑いのないものになっている。しかし,その結果現れる物性については未知の点が多い。多極子転移にともない,弱い遍歴・局在転移が起こり,秩序状態で巨大磁気熱電効果などの独特な物性を示す場合がある。また,ある系(例えばPr1-xLaxFe4P12)は乱れに非常に敏感で,わずかな不純物(この場合はLa)で多極子転移が抑制されるのに対して,別の系(例えばCel-xLaxB6)では鈍感である。本研究では,固体中電子の高次多極子転移がもたらす特徴的な物性を以下のような計画で理論的側面から明らかにする。
(1)ランダウ現象論を用いて,高次多極子の秩序変数と観測量の結合を調べ,奇妙な実験結果を熱力学の見地から説明する。
(2)高次多極子を担う局在f電子と伝導電子との相互作用,特に近藤効果を考慮して微視的な研究を行う。数値的手法として,連続時間量子モンテカルロ法(CT-QMC)と動的分子場理論(DMFT)を組み合わせる。この段階までは乱れの効果をあからさまには考えない。
(3)高次多極子の近藤効果と乱れ効果を同時に考慮し,現実系の理解をはかる。乱れの効果はCPAによって扱う。これにより長年の謎であるURu2Si2の隠れた秩序とその希釈系の非フェルミ流体状態を高次多極子の立場から解釈することを試みる。
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