• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

f2電子配置を持つ重い電子系の超伝導発現機構の解明

Research Project

Project/Area Number 14J11314
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Atomic/Molecular/Quantum electronics
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

檜原 太一  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2015: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsf2電子配置 / 非磁性一重項 / 重い電子 / フェルミ液体 / 結晶場基底
Outline of Annual Research Achievements

局在軌道に電子が2つ配置された重い電子系(f2電子配置)は、非磁性の局在状態が基底になり得るという点で、電子が1つ配置された系とは本質的に異なる物性を示すことが知られている。しかし多軌道系を取り扱う必要があるために、格子モデルでの微視的な理論はほとんど行われてこなかった。そこで本研究は、スレーブボソン法を用いて多軌道周期アンダーソンモデルを解析し、特に非磁性一重項基底と準粒子状態の関連性について解析を行った。スレーブボソン法には近年、多軌道ハバード模型に適用できるよう拡張された、Rotationally Invariant Slave Boson (RISB)法を利用した。
結果として、非磁性一重項基底には2種類の異なる振る舞いを示すものがあり、その振る舞いの違いは、局在軌道への電子占有の違いによることを明らかにした。
Γ_1非磁性一重項基底では、最もエネルギーが低い軌道に2つの電子が占有され、結果として重い準粒子状態を形成しないことを明らかにした。この結果は従来のSlave Boson法であるKotliar-Ruckenstein法では議論できず、周期系では本研究で初めて示した。
一方、六方晶で現れるΓ_4非磁性一重項基底では、2つのf軌道に電子が1つずつ占有され、各軌道ごとに近藤一重項状態を形成することで重い準粒子が形成されることをあきらかにした。この準粒子状態はΓ_4基底一重項状態と隣接しており、非磁性一重項基底と近藤一重項基底の競合領域であると考えられる。また、通常の重い準粒子状態とは違い磁気感受率が増強されないことを示した。この振る舞いはUPt_3で観測されている実験結果と矛盾しない。
本研究はRISB法の鞍点近似の解析に終始しており、超伝導状態や非フェルミ液体について議論することができてない。今後の研究として、RISB法に揺らぎを取り入れる新たな手法の開発を目指す。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2015 2014

All Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] 多軌道アンダーソンモデルのスレーブボソン法による解析2015

    • Author(s)
      檜原太一
    • Organizer
      J-Physics: 多極子伝導系の物理 キックオフミーティング
    • Place of Presentation
      神戸大学総合研究拠点コンベンションホール(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-09-14
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Relation between Heavy Quasi Particles and Crystal Electric Field Multiplet in f2-Configuration Based Systems2015

    • Author(s)
      Taichi Hinokihara
    • Organizer
      International Conference on Magnetism
    • Place of Presentation
      Barcelona, Spain
    • Year and Date
      2015-07-05
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] f2電子配置重い準粒子状態と結晶場基底の関係性2015

    • Author(s)
      檜原太一、鶴田篤史、三宅和正
    • Organizer
      日本物理学会第70回年次大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学 (東京都・新宿区)
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Relation between Crystal Electric Field Effect and Heavy Fermi Liquid in f2-configuration System2015

    • Author(s)
      Taichi Hinokihara, Atsushi Tsuruta, Kazumasa Miyake
    • Organizer
      Fudan-Tokyo-Yonsei Joint Workshop 2015
    • Place of Presentation
      Seoul (Korea)
    • Year and Date
      2015-01-31
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Relation between heavy quasi particle and CEF multiplet in fn-configuration sytem2014

    • Author(s)
      Taichi Hinokihara, Atsushi Tsuruta, Kazumasa Miyake
    • Organizer
      International Research Symposium on Chiral Magnetism
    • Place of Presentation
      アステールプラザ (広島県・広島市)
    • Year and Date
      2014-12-06 – 2014-12-08
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 多軌道周期アンダーソンモデルを用いたf2電子配置非磁性一重項基底の超伝導発現機構2014

    • Author(s)
      檜原太一、鶴田篤史、三宅和正
    • Organizer
      日本物理学会2014年秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学 (愛知県・春日井市)
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Selection Rule for Pairing Interaction in f2-Baseed Heavy Electron Systems: Origin of Equal Spin Pairing2014

    • Author(s)
      Taichi Hinokihara, Atsushi Tsuruta, Kazumasa Miyake
    • Organizer
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
    • Place of Presentation
      Grenoble (France)
    • Year and Date
      2014-07-07 – 2014-07-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi