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動的平均場理論による汎用バンド計算の開発

研究課題

研究課題/領域番号 14340108
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
研究機関東京都立大学

研究代表者

酒井 治  東京都立大学, 理学研究科, 教授 (60005957)

研究分担者 清水 幸弘  東北大学, 大学院・工学研究科, 講師 (70250727)
佐宗 哲郎  埼玉大学, 理学部, 教授 (90142926)
金田 保則  東京大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00262048)
椎名 亮輔  東京都立大学, 理学研究科, 助手 (30326011)
今田 真  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教授 (90240837)
斯波 弘行  神戸大学, 理学部, 教授 (30028196)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
10,800千円 (直接経費: 10,800千円)
2004年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2003年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2002年度: 6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
キーワード動的平均場理 / Ce化合物 / バンド計算 / LMTO / DMFT / NCA / Ce / CeSb / 動的平均場理論 / 高分解能光電効果 / 金属強磁性合金 / 近藤絶縁体 / 多重極秩序 / 動的平均場 / 磁気光効果 / 熱起電力 / 動的クラスター近似 / バルク敏感光電子分光 / CeB_6 / CsCoCl_3
研究概要

本課題の主要目的は動的平均場理論(DMFT)による汎用バンド計算プログラムの作成である。DMFT法を局所密度近似によるLMTO汎用バンド計算プログラムに組み込み、一連の手続きにより計算が進められるようにすることを指針とした。もう一つの目的は関連する強相関現象の理論的解明である。
(1)有効1サイト模型を解くプログラムとしてNCAf2v'と名付けた方法を開発した。これにより、従来のNCA法がf1-f2の価数揺動のみに限っていた点を、定量的計算に必要であるf1-f2.も取り入れられるように改善した。
(2)LMTOとNCAf2v'法の組み合わせによる動的平均場プログラムを開発した。このプログラムは、Ceの結晶場分裂やスピン軌道分裂を取り入れて計算を遂行できる点で、従来の水準を越える。
(3)具体的対象として、Ce金属と、CeSbについての適用を行った。
Ce金属に於いて高温相(γ相)では結晶分裂が近藤温度より大きくなり、低温相(α相)では近藤温度が結晶場分裂より大きくなる。また、光電効果(PES)にSOサイドバンド励起構造が現れるなど、実験と整合する結果を得た。CeSbのPESでは、p-f混成にともなう二重ピーク構造の他に相関の強いf-バンドのピークが現れる。不純物模型の範囲ではPESと伝導を同時に説明不可能であった点がDMFTバンド構造により解決される可能性を指摘した。
金属強磁性合金につき、動的平均場近似とコヒーレントポテンシャル近似(CPA)を組み合わせることにより、3d強磁性金属の合金の電子状態を研究した。電子相関の揺らぎが,キュリー温度の合金濃度依存性に寄与していることを示した.
典型的な近藤絶縁体であるYbB_<12>について,バンド計算を再現するような強束縛模型を作った。これに基き軌道縮退のある場合の近藤絶縁体のギャップ形成のメカニズムが明らかにした。さらに,光学伝導度等の定量的な計算を行い、実験をほぼ説明できること示した。
PrOs4Sb12の磁場誘起多重極秩序下での励起スペクトルを計算し、実験の特徴を解明した。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (67件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (31件) 図書 (2件) 文献書誌 (34件)

  • [雑誌論文] Magnetic Field Induced Antiferromangetism in a Two-Dimensional Hubbard Model : Analysis of CeRhIn52005

    • 著者名/発表者名
      櫻沢啓太郎 他
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn 74(1)

      ページ: 271-274

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Invariant Form of hyperfine Interaction with Multipolar Moments-Observation of Octuplar Moments in NpO2 and Cel-xLaxB6 by NMR2005

    • 著者名/発表者名
      酒井治 他
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 74(1)

      ページ: 457-467

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Kondo Effect in systems with Two-Electron Occupancy2005

    • 著者名/発表者名
      清水幸弘 他
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 74(1)

      ページ: 27-33

    • NAID

      110001979335

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Kondo Effect in quantum dot systems-Numerical Renormalization Group Study2005

    • 著者名/発表者名
      泉田渉 他
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 74(1)

      ページ: 103-109

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Invariant Form of hyperfine Interaction with Multipolar Moments-Observation of Octuplar Moments in NpO2 and Cel-xLaxB6 by NMR2005

    • 著者名/発表者名
      O.Sakai, et al.
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 74(1)

      ページ: 457-467

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Kondo Effect in systems with Two-Electron Occupancy2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Shimizu, et al.
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 74(1)

      ページ: 27-33

    • NAID

      110001979335

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Kondo Effect in quantum dot systems-Numerical Renormalization Group Study2005

    • 著者名/発表者名
      W.Izumida, et al.
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 74(1)

      ページ: 103-109

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Magnetic Field Induced Antiferromangetism in a Two-Dimensional Hubbard Modal : Analysis of CeRhIn52005

    • 著者名/発表者名
      櫻沢啓太郎 他
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 74(1)

      ページ: 271-274

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Invariant Form of hyperfine Interaction with Multipolar Moments-Observation of Octuplar Moments in NnO2 and Cel-xLaxB6 by NMR2005

    • 著者名/発表者名
      酒井治 他
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 74(1)

      ページ: 457-467

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] An Application of dynamical mean-field approximation to ferromagnetic alloys2004

    • 著者名/発表者名
      清水幸弘
    • 雑誌名

      J.Mang.Magn.Mat. 272-276

      ページ: 513-514

    • NAID

      110002220145

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Optical conductivity of Ce-based filled skutterdites2004

    • 著者名/発表者名
      武藤哲也 他
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 73(10)

      ページ: 2900-2905

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Calculation of Optical Conductivity of YbB12 using Realistic tight-binding Model2004

    • 著者名/発表者名
      佐宗哲郎
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 73(10)

      ページ: 2894-2899

    • NAID

      130004538557

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Thermoelectoric Power of Kondo Insulators and Kelvin's relations at Low Temperatures2004

    • 著者名/発表者名
      佐宗哲郎
    • 雑誌名

      Trans.MRS-J 29(6)

      ページ: 2845-2848

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Change of Electronic Structure Induced by Magnetic Transitions in CeBi2004

    • 著者名/発表者名
      木村真一 他
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 73(9)

      ページ: 2041-2044

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Crystal-Field excitations, Magnetic-Field-Induced Phase Transition and Neutron-Scattering Spectra in PrOs4Sb122004

    • 著者名/発表者名
      椎名亮輔 他
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 73(8)

      ページ: 2257-2265

    • NAID

      210000105220

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Theory of field-Induced Phase Transition in PrOs4Sb122004

    • 著者名/発表者名
      椎名亮輔 他
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 73(3)

      ページ: 541-544

    • NAID

      210000105270

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Multipolar excitation in antiferroquadrupolar phase of CeB62004

    • 著者名/発表者名
      P.Thalmeier 他
    • 雑誌名

      Physica B 350

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] High-resolution resonant photoemission study of CeSi2004

    • 著者名/発表者名
      三村功次郎 他
    • 雑誌名

      Physica B 351

      ページ: 295-297

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Kondo effect in quantum dots2004

    • 著者名/発表者名
      酒井治 他
    • 雑誌名

      Proceedings of 3^<rd> International Conference "Computational Modeling and Simulation of materials" (TECNA Italy 2004) Part C

      ページ: 269-276

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] An Application of dynamical mean-field approximation to ferromagnetic alloys2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Shimizu
    • 雑誌名

      J. Magn. Magn. Mat. 272-276

      ページ: 513-514

    • NAID

      110002220145

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Magnetic Field Induced Antiferromangetism in a Two-Dimensional Hubbard Model Analysis of CeRhIn52004

    • 著者名/発表者名
      K.Sakurazawa, et al.
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 74(1)

      ページ: 271-274

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Optical conductivity of Ce-based filled skutterdites2004

    • 著者名/発表者名
      T.Muto, et al.
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 73(10)

      ページ: 2900-2905

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Calculation of Optical Conductivity of YbB 12 using Realistic tight-binding Model2004

    • 著者名/発表者名
      T.Saso
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 73(10)

      ページ: 2895-2899

    • NAID

      130004538557

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Thermoelectoric Power of Kondo Insulators and Kelvin's relations at Low Temperatures2004

    • 著者名/発表者名
      T.Saso
    • 雑誌名

      Trans. MRS-J 29(6)

      ページ: 2845-2848

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Change of Electronic Structure Induced by Magnetic Transitions in CeBi2004

    • 著者名/発表者名
      S.Kimura, et al.
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 73(9)

      ページ: 2041-3044

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Crystal-Field excitations, Magnetic-Field-Induced Phase Transitionand Neutron-Scattering Spectra in PrOs4Sb122004

    • 著者名/発表者名
      R.Shiina et al.
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 73(8)

      ページ: 2257-2265

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Theory of field-Induced Phase Transition in PrOs4Sb122004

    • 著者名/発表者名
      R.Shiina, et al.
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 73(3)

      ページ: 541-544

    • NAID

      210000105270

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Multipolar excitation in antiferroquadrupolar phase of CeB62004

    • 著者名/発表者名
      P.Thalmeier, et al.
    • 雑誌名

      Physica B 350

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] High-resolution resonant photoemission study of CeSi2004

    • 著者名/発表者名
      R.Mimura, et al.
    • 雑誌名

      Physica B351

      ページ: 295-297

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Kondo effect in quantum dots2004

    • 著者名/発表者名
      O.Sakai, et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of 3^<rd> International Conference Computat ional Modeling and Simulation of materials (TECNA Italy)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Study on the Cooperative Photoinduced Low-spin to High-Spin state Conversion Processes2004

    • 著者名/発表者名
      O.Sakai, et al.
    • 雑誌名

      Photo Induced Phase Transitions ed.(ed. K.Nasu)(World Scientific)

      ページ: 117-160

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [図書] Photo Induced Phase Transitions (Study on the Cooperative Photoinduced Low-spin to High-Spin state Conversion Processes)(ed. K.Nasu)2004

    • 著者名/発表者名
      酒井 治 他
    • 出版者
      World-Scientific
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [図書] Photo Induced Phase Transitions (Study on the Cooperative Photoinduced Low-spin to High-Spin state Conversion Processes) (ed. K.Nasu)2004

    • 著者名/発表者名
      酒井 治 他
    • 出版者
      World-Scientific
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Osamu Sakal, Ryousuke Shiina, Hiroyuki Shiba: "Possible Form of Multi-polar Interaction in Cubic Lattice"Physica. B329-333. 639-640 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Fumihiko Ishiyama, Osamu Sakai: "Theory on the Stability of the Ferromagnetic Doouble Layer Structure and on the Peak Structure of the Magneto-Optical Spectra of CeSb"J.Phys.Soc.Jpn. 72・5. 1216-1255 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Osamu Sakai, Ryousuke Shiina, Hiroyuki Shiba: "Invariant Form of Multipolar Intreraction and Relation between Antiferro-Quadrupolar Order and Field-Induced Magnetic Moments."J.Phys.Soc.Jpn. 72・6. 1534-1543 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Osamu Sakai, Wataru Izumida: "Study on the Kondo Effect in the Tunneling Phenomena through a Quantum Dot"Physica. B328. 125-130 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yukihiro Shimizu: "An Application of the dynamical mean-field approximation to ferromagnetic alloys"J.M.M.M. (印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] R.Shiina: "Ordering and Fluctuation of Quantum Multipoles in CeB_6"Acta Physica Polonica. B34. 1089-1092 (2005)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] R.Shilna, H.Shiba, P.Thalmeier, A.Takahashi, O.Sakai: "Dynamics of Multipoles and Neutron Scattering Spectra in Quadrupolar Ordering Phase of CeB_6"J.Phys.Soc.Jpn. 72・5. 1216-1255 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] R.Shiina, H.Shiba, P.Thalmeier, A.Takahashi, O.Sakai: "Theory of Multipolar Excitations and Neutron Scattering Spectra in CeB_6"J.Phys.Condens Matter. 15. S2263-S2266 (2003)

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] P.Thalmeier, R.Shiina, H.Shiba, A.Takahashi, O.Sakai: "Temperature and Field Dependence of Multipolar Excitations in CeB_6"J.Phys.Soc.Jpn. 72. 3219-3225 (2003)

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] R.Shiina, Y.Aoki: "Theory of Field-Induced Phase Transition in PrOs_4Sb_<12>"J.Phys.Soc.Jpn.. 73(印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Shiba, Y.Ueda, K.Okunishi, S.Kimura, K.Kindo: "Exchange Interaction via Crystal-Field Excited States and Its Importance in CsCoCl_3"J.Phys.Soc.Jpn.. 72・12. 2326-2333 (2003)

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Saso: "Thermoelectric Power and Electronic Structures of Kondo Insulators"Physica. B328. 58-62 (2003)

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Saso, H.Harima: "Formation Mechanism of Hybridization Gap in Kondo Insulators based on a Realistic Band Model and Application to YbB_<12>"J.Phys.Soc.Jpn. 72・5. 1131-1137 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 斯波弘行: "相互作用する電子(岩波「物理の世界」シリーズ)"岩波書店. 80 (2003)

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] F.Ishiyama: "Double Layer Structure and Optical Conductivity of CeSb"J. Phys. Soc. Jpn.. 71 Suppl.. 294-296 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Okane: "Photoemission Study of Yb_2Co_3X_9(X=Ga,Al) : Variation of the Electronic Structure from Mixed-Valent to Kondo-Lattice Systems"Phys. Rev. B. 65・12. 125102-1-125102-7 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] O.Sakai: "Monte Carlo Simulation for the Photo-induced Low-spin to High-Spin State Transitions-Difference and Similarity with the Thermal Transition-"J. Phys. Soc. Jpn.. 71・3. 978-988 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] O.Sakai: "Monte Carlo Simulation Study on Domain Formation in the Photo-induced Low-spin Hight-spin Transition"Phase Transitions. 75・7&8. 743-751 (2002)

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2020-05-15  

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