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銅酸化物高温超伝導体における高次のバーテックス補正を考慮した電荷密度波の理論

研究課題

研究課題/領域番号 18J21827
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

川口 功起  名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2020年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2018年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード銅酸化物高温超伝導体 / 電子ネマティック / スピン揺らぎ / 強相関電子系 / ネマティック秩序 / バーテックス補正
研究実績の概要

銅酸化物高温超伝導体は常圧で最高の超伝導転移温度を示す物質である。その電子状態は非常に興味深いが、銅酸化物の電子状態は未だに解明されていない現象がある。特に超伝導温度よりも高温でギャップが開いているかのような擬ギャップ現象は、超伝導と密接な関係が指摘されており、この擬ギャップの解明は超伝導分野における最重要課題の一つである。近年になり、擬ギャップが起こる温度T*で回転対称性が破れるネマティック転移が起こることが指摘された。このネマティック転移によってY系銅酸化物はB1g対称性となり、Hg系銅酸化物はB2g対称性となる。このネマティック転移は電子系が対称性を破る電子ネマティック転移であると考えられている。このT=T*の電子ネマティック転移は擬ギャップ解明につながると考えられる。しかし、Y, Hg系銅酸化物のネマティック転移を統一的に説明した理論はなかった。そこで我々はこのネマティック転移を説明できる理論を構築した。
我々は銅酸化物の強いスピン揺らぎについて着目し、従来考慮されていないスピン揺らぎによる高次の補正項を考えて解析を行った。ネマティック転移の秩序変数である自己エネルギーの対称性の破れ成分について、従来考慮されていないAslamazov-Larkinバーテックス補正を導入した。その結果、実験と整合するB1g, B2gボンド転移が誘起されることがわかった。ボンド転移とは、電子のホッピングが変調する非局所的な秩序である。k=(±π, 0), (0, ±π)での準粒子ダンピング(hot-spot構造)が顕著なとき、B2g対称性のボンド転移が誘起され、そうでない場合はB1g対称性のボンド転移が誘起される。
これらの結果は論文にまとめて発表している。

現在までの達成度 (段落)

令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Spin-fluctuation-driven B1g and B2g Bond Order and Induced In-plane Anisotropy in Magnetic Susceptibility in Cuprate Superconductors: Impact of Hot-/Cold-spot Structure on Bond-order Symmetry2020

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi Kouki、Onari Seiichiro、Kontani Hiroshi
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 89 号: 12 ページ: 124704-124704

    • DOI

      10.7566/jpsj.89.124704

    • NAID

      40022438331

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 銅酸化物高温超伝導体のスピン揺らぎ誘起CDW秩序の理論2019

    • 著者名/発表者名
      川口功起、山川洋一、大成誠一郎、紺谷浩
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 銅酸化物高温超伝導体の一軸圧力・磁場下でのスピン揺らぎ誘起CDW秩序の理論2019

    • 著者名/発表者名
      川口功起、山川洋一、大成誠一郎、紺谷浩
    • 学会等名
      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] 銅酸化物およびIr酸化物系におけるunconventional density waveの理論2019

    • 著者名/発表者名
      川口功起、大成誠一郎、紺谷浩
    • 学会等名
      IGER年次報告会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Theory of unconventional density wace in cuprates and iridates2019

    • 著者名/発表者名
      川口功起、大成誠一郎、紺谷浩
    • 学会等名
      第4回「トポロジーが紡ぐ物質科学のフロンティア」領域研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 銅酸化物およびIr酸化物系におけるunconventional density waveの理論2019

    • 著者名/発表者名
      川口功起、大成誠一郎、紺谷浩
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 銅酸化物高温超伝導体におけるdxy電子ネマティック秩序の発現機構2018

    • 著者名/発表者名
      川口功起、紺谷浩
    • 学会等名
      電子相関が生み出す新規な秩序と超伝導: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] 銅酸化物高温超伝導体における電子ネマティック秩序の対称性とhot spot構造との相関2018

    • 著者名/発表者名
      川口功起、紺谷浩
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 銅酸化物およびIr酸化物系におけるunconventional density waveの理論2018

    • 著者名/発表者名
      川口功起、大成誠一郎、紺谷浩
    • 学会等名
      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

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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