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炭素素材物質における多電子効果と相転移

研究課題

研究課題/領域番号 05640374
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
研究機関東京大学

研究代表者

高田 康民  東京大学, 物性研究所, 助教授 (00126103)

研究期間 (年度) 1993 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1994年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1993年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワードグラファイト / フラーレン / 超伝導 / バ-テックス補正 / GISC法 / 強磁場 / 電荷密度波(CDW) / スピン密度波(SDW) / バーテックス補正 / プラズモン
研究概要

グラファイトやフラーレンは物理・化学両面から大変注目されている.本研究では,これら炭素素材物質の物性のうち,電子間の多体効果が本質的な役割を演じる,1.強磁場下グラファイトの電子相転移と2.フラーレンの超伝導という二つの現象に焦点を当てた.まずグラファイトに関して,層に垂直な強磁場下での電気抵抗の測定に現れる低温での異常は,従来,磁場方向の電荷密度波(CDW)の形成に起因するという説明がなされていた.しかし,その議論において,ブリルアン帯の非等価な2つの稜,H-K-HとH'-K'-H'の区別が適切ではなかった.そこで,その区別を明確にして,CDWやスピン密度波(SDW)のハートレー・フォック近似でのギャップ方程式をたて,それを第一原理から解くことによって,CDWよりもSDWの方が高い転移温度T_cを持つことを示した.まだ電子の相関効果など,検討すべき点も多いが,CDWよりもSDW形成の可能性の方が高いと思われる.次に、アルカリ金属をドープしたフラーレンでは,伝導電子のバンド幅と同程度のエネルギーを持つC_<60>分子内のフォノンと強く結合し,電子相関も比較的強い多電子系を扱うことになる.従って,このような系での超伝導を正しく論じるには,バ-テックス補正を無限次まで考慮した強結合超伝導理論の開発が不可避である.その第一歩として,GISC法と名付けた理論を開発し,フラーレンに適用した.その結果,フォノン機構のバ-テックス補正はT_cをかなり上昇させることを見いだした.また,これに関連して,GISC法の理論的根拠を与える基礎理論をBaym-Kadanoffの保存近似法を越える形で構成した.そして,バンド幅の小さい極限では,電子のフォノンによる閉じこめを意味する,ある特有のエネルギーでのバ-テックス関数の発散など,興味深い事実を見いだした.なお,この一般理論は電子・フォノン系だけでなく,強相関系一般に適用でき,今後一層の発展が期待される.

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] Y.Takada: "s-and p-Wave Pairings in the Dilute Electron Gas:Superconductivity Mediated by the Coulomb Hole in the Vicinity of the Wigner-Crystal Phase" Phys.Rev.B. 47. 5202-5211 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Takada: "Consideration of the Mechanism of Superconductivity in Fullerenes:Beyond Migdal's Theorem and Dynamic Coulomb Effect" J.Phys.Chem.Solids. 54. 1779-1788 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Takahashi and Y.Takada: "Charge- and Spin-Density-Wave Instabilities in High Magnetic Fields in Graphite" Physica B. 201. 384-386 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Takada: "Strong-Coupling Theory for Superconductivity with Vertex Corrections" Condensed Matter Theories. 10. (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Takada: "Electron-Phonon Locking and Superconductivity" J.of Superconductivity. 8. (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高田康民: "フラーレンの超伝導" パリティ. 9. 14-21 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Takada: "s-and p-Wave Pairings in the Dilute Electron Gas : Superconductivity Mediated by the Coulomb Hole in the Vicinity of the Wigner-Crystal Phase" Phys.Rev.B47. 5202-5211 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Takada: "Consideration of the Mechanism of Superconductivity in Fullerenes : Beyond Migdal's Theorem and Dynamic" J.Phys.Chem.Solids. 54. 1779-1788 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Takahashi and Y.Takada: "Charge-and Spin-Density-Wave Instabilities in High Magnetic Fields in Graphite" Physica. B201. 384-386 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Takada: "Strong-Coupling Theory for Superconductivity with Vertex Corrections" Condensed Matter Theories, (Nova, New York). Vol.10. (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Takada: "Electron-Phonon Locking and Superconductivity" J.of Superconductivity. 8 No.1 (in press). (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Takada: "Consideration of the Mechanism of Sperconductivity in Fullerenes:Beyond Migdal's Theorem and Dynamic Coulomb Effect" J.Phys.Chem Solids. 54. 1779-1788 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] K.Takahashi and Y.Takada: "Charge-and Spin-Density-Wave Instabilities in High Magnetic Fields Strong-Coupling Theory for Superconductivity with Vertex Corrections" Physica. B201. 384-386 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Takada: Condensed Matter Theories,. 1. (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Takada: "Electron-Phonon Locking and Superconductivity" J.of Superconductivity. 8. (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 高田康民: "フラーレンの超伝導" パリティ. 9. 14-21 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Takada: "s-and p-Wave Pairings in the Dilute Electron Gas:Superconductivity Mediated by the Coulomb Hole in the Vicinity of the Wigner-Crystal Phase" Phys.Rev.B47. 5202-5211 (1193)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 高田康民: "「小特集-超伝導と高圧力-理論」" 日本高圧力学会誌. 2巻3号. 180-186 (1193)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Takada: "Consideration of the Mechanism of Superconductivity in Fullerenes:Beyond Migdal's Theorem and Dynamic Coulomb Effect" to appear in J.Phys.Chem.Solids. (1194)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] K.Takahashi and Y.Takada: "Charge-and Spin-Density-Wave Instabilities in High Magnetic Fields in Graphite" to appear in Physica B. (1194)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2020-05-15  

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