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多軌道電子系におけるMigdal-Eliashberg近似を超えた超伝導理論

研究課題

研究課題/領域番号 18J12852
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 物性Ⅱ(理論)
研究機関名古屋大学

研究代表者

田財 里奈  名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2019年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2018年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード超伝導 / 多極子 / 超伝導機構の解明
研究実績の概要

重い電子系では、強いSOIに起因して多極子秩序相という興味深い転移現象を示す。この研究は50年以上前から精力的に行われてきたが、多極子秩序相のミクロな発現機構は今日に至るまで未解明のままであった。そこで本研究では、従来の平均場理論を超えた「多極子揺らぎに対する高次の多体効果であるUVCを考慮した多体理論」を構築し、反強4極子秩序相を示すことが実験的に提案されているCeB 6 の研究を行った。平均場近似である乱雑位相近似(RPA)を超えた多体効果を考慮し、多極子揺らぎを計算した結果、Aslamazov-Larkin(AL)型バーテックス補正によってO xy の対称性を持つ反強4極子揺らぎが顕著に増強する事実を見出した。本研究の結果、反強4極子相のミクロな発現機構が、従来無視された「多極子揺らぎ間
の量子干渉効果」であることを明らかにした。次に、重い電子系における多極子自由度とUVCを考慮した超伝導理論を構築し、2軌道周期アンダーソン模型の解析を行った。従来の理論では異方的超伝導しか得られなかった。一方、 UVCを考慮した本理論では、反強磁性相付近でs波超伝導が発現することを見出した。更に、このミクロな起源として「磁気多極子揺らぎと電気多極子揺らぎの協力によるs波超伝導相」という、従来の理論常識を超えた新規超伝導機構を見出した。以上の内容を論文として出版するとともに、国内外での研究発表を行った。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Multipole fluctuation theory forheavy fermion systems: Application to multipole orders in CeB62019

    • 著者名/発表者名
      Rina Tazai, Hiroshi Kontani
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 100 号: 24 ページ: 241103-241103

    • DOI

      10.1103/physrevb.100.241103

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fully gapped s-wave superconductivity enhanced by magnetic criticality in heavy-fermion systems2018

    • 著者名/発表者名
      Tazai Rina、Kontani Hiroshi
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 98 号: 20 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1103/physrevb.98.205107

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 重い電子系におけるフルギャップs波超伝導の理論研究2019

    • 著者名/発表者名
      田財里奈、紺谷浩
    • 学会等名
      基研研 究会「電子相関が生み出す超伝導現象の未解決問題と新しい潮流」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] "Multipole fluctuation mechanism for fully gapped s-wave SC in CeCu2Si22019

    • 著者名/発表者名
      田財里奈、紺谷浩
    • 学会等名
      SNS 2019 Tokyo
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CeB6における反強四極子秩序の微視的理論:平均場近似を超えた多体効果の重要性2019

    • 著者名/発表者名
      田財里奈、紺谷浩
    • 学会等名
      日本物理学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Theory of antiferro quadrupole phase in CeB62019

    • 著者名/発表者名
      田財里奈
    • 学会等名
      新学術研究会「トポロジーが紡ぐ物質科学のフロンティア」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Theory of multipolar order and unconventional superconductivity in heavy fermion system; importance of nonlocal vertex corrections2019

    • 著者名/発表者名
      R. Tazai, and H. Kontani
    • 学会等名
      APS March Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多極子揺らぎに対するバーテックス補正と超伝導の理論:スピン軌道相互作用の 効果2018

    • 著者名/発表者名
      田財里奈、紺谷浩
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 重い電子系における反強磁性相近傍のS波超伝導~電気多極子感受率に対するバーテックス補正の効果2018

    • 著者名/発表者名
      田財里奈、紺谷浩
    • 学会等名
      基研研究会「電子相関が生み出す新奇な秩序と超伝導現象:トポロジー、液晶状態、動的現象」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 重い電子系における超伝導及び多極子秩序の理論2018

    • 著者名/発表者名
      田財里奈
    • 学会等名
      短期研究会「量子多体効果が生み出す液晶的電子状態」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Mechanism of Fully Gapped Superconductivity Mediated by Multi-Pole Fluctuations; Important Roles of Strong Spin-Orbit Interaction2018

    • 著者名/発表者名
      R. Tazai, and H. Kontani
    • 学会等名
      M2s-2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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