2015 Fiscal Year Annual Research Report
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24340072
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
倉本 義夫 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 特別教授 (70111250)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 軌道近藤効果 / 電荷近藤効果 / 直交定理 / 励起子効果 / 量子相転移 / 遍歴多極子 / 複合体秩序 / 超伝導 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までの研究で非クラマース結晶場状態を持つ2チャンネル近藤格子の秩序として，遍歴多極子に対応する複合体秩序および有限波数の超伝導状態の存在を理論的に確立した。2015年度は，このような新奇秩序を実験的に観測する方法について，理論的考察をさらに進めるとともに，関連分野の実験家と検出の具体的手段を集中的に議論した。遍歴多極子の秩序はURu2Si2の隠れた秩序に対応する可能性がある。今まで隠れた秩序の探索は有限波数の多極子秩序を想定していたが，本研究の独自性は一様な秩序を予言していることにある。これを観測するために，X線や中性子線などの量子ビームを用いて転移温度以下に初めて現れる散乱強度の検出が有効である。しかし，通常のブラッグ散乱強度が非常に大きいために，今後さらに特別の工夫が必要である。
一方，SmOs4Sb12などに見られる磁場に鈍感な重い電子の成因として，価数揺動と伝導電子の直交効果との結合に注目した研究を進めた。通常の価数揺動の特性エネルギーは近藤温度より大きいが，伝導電子とのクーロン相互作用U_fcと多チャンネルの効果で価数揺動の特性エネルギーは減少し，量子臨界現象も起こることが知られている。本年度は多チャンネルの効果を定量的に考慮した論文を公表した。この結果は繰込み群による解析理論と連続時間モンテカルロ法による数値計算を併用したもので，U_fcの増加につれて特性エネルギーが極大を経て減少することを見出した。U_fcがさらに増大すると，有効混成が消失する量子臨界点に達する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では，非クラマース系の独特な遍歴多極子秩序と有限波数を持つ超伝導秩序状態を理論的に確立した。これを受けて, その実験的検出をめざして実験家と協力的研究を進めている。
また,電荷近藤効果については，伝導電子の複数ブランチが重要であることを定量的な研究によって明らかにし，磁場に鈍感な重い電子の形成機構を解明しつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後，スピン自由度をあからさまに考慮して，電荷近藤効果がもたらす物性を統合的に理解することをめざす。また，軌道近藤効果がもたらす新奇秩序状態については，実験的に検出する可能性をさらに追求する。Prを含む幾つかの籠状結晶が有力な候補物質である。
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