2012 Fiscal Year Annual Research Report
銅酸化物超伝導体における「２ギャップ問題」の変分法およびＢｄＧ方程式を用いた研究
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22540359
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
横山 寿敏 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (60212304)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 超伝導 / 銅酸化物 / 擬ギャップ / 変分法 / 不均一性 / モット絶縁体 |
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| Research Abstract |
銅酸化物の超伝導は強相関性（モット物理）が本質的である。その機構の解明には、まず低ドープ領域に現れる擬ギャップを理解する必要がある。その端緒として、最近のARPESの実験 [k空間の(π,0)点近傍で超伝導ギャップとは無関係の大きなギャップが現れる]とSTS/STMの実験 [CuO2面は不均一で、ギャップの大きさが異なる微視的領域がモザイク状に乱雑に分布] で示された、これら波数空間と実空間での結果を整合的に説明する微視的理論が必要である。本年度の計画は、強相関不均一系の電子状態を両空間で調べるため、拡張グッツヴィラー近似（または変分モンテカルロ(VMC)法）とBdG方程式を併用して、様々な乱れの効果を系統的に調べる予定だった。ところが、実空間の擬ギャップの不均一性を疑問視する有力な実験が現れたため、方針を多少変更した。まず均一系 [引力および斥力ハバード（t-t’-U）模型] で擬ギャップを調べるBCS-BECクロスオーバー理論の計算をVMC法により行った。その結果、クロスオーバー描像が確立している引力模型の結果は、銅酸化物（斥力モデル）には直接対応はしないことが解った。次に擬ギャップの様々な性質（例えばアンチノード領域でギャップを、ノード領域でフェルミアークなどの明確なフェルミ面を示す）を満たす交替フラックス状態ΨSFをVMC法で調べた。ΨSFのエネルギーはt-J模型では極めて安定だが、多くの近似によればハバード模型では不安定だとされていた。しかし両模型は強相関域で定性的に一致すべきなので、この矛盾を解決する必要がある。そこでカレントがある状態に必須となる局所電子配置に依存した位相因子をΨSFに合うように導入し、その挙動を調べた。その結果、ハバード模型でもΨSFは安定化されることが判った。これらの成果は、今後発表する予定で、さらにこの線で研究を発展させる計画である。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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