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銅酸化物超伝導体における「2ギャップ問題」の変分法およびBdG方程式を用いた研究

研究課題

研究課題/領域番号 22540359
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅱ
研究機関東北大学

研究代表者

横山 寿敏  東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (60212304)

連携研究者 小形 正男  東京大学, 理学系研究科, 教授 (60185501)
土浦 宏紀  東北大学, 工学研究科, 准教授 (30374961)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2010年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード超伝導 / 銅酸化物 / 擬ギャップ / 変分法 / クロスオーバー / モット絶縁体 / 不均一性
研究概要

銅酸化物超伝導の機構解明に重要な擬ギャップとd-波超伝導について、ハバード模型に対して主に変分モンテカルロ法を適用し、系統的な研究を進めた。ハーフフィリング近傍の電子密度で電子間相互作用を強めると、各状態ともバンド幅程度でモット転移に対応したクロスオーバーを起こす。弱相関側は通常のフェルミ液体(BCS超伝導)、強相関側は単一占有とダブロン-ホロン束縛が支配するドープされたモット絶縁体である。銅酸化物の様々な性質は後者でないと説明できない。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (59件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (22件) (うち査読あり 22件) 学会発表 (36件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Coexistence of superconductivity and antiferromag- netism and its effects on crossover as to correlation strength in Hubbard model2013

    • 著者名/発表者名
      K.Kobayashi, H.Yokoyama
    • 雑誌名

      Phys. Proc

      巻: 45 ページ: 17-17

    • DOI

      10.1016/j.phpro.2013.04.041

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Variational Study of Mott Transition by Means of Drude Weight and Superfluid Density2013

    • 著者名/発表者名
      田村駿, 横山寿敏
    • 雑誌名

      Physics Procedia

      巻: 45 ページ: 5-8

    • DOI

      10.1016/j.phpro.2013.04.038

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Variational study of conduction in doped Mott insulator in terms of kinetic energy2013

    • 著者名/発表者名
      横山寿敏、田村駿
    • 雑誌名

      Physics Procedia

      巻: 45 ページ: 9-12

    • DOI

      10.1016/j.phpro.2013.04.039

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crossover bet- ween BCS Superconductor and Doped Mott Insulator of d-wave Pairing State in Two- Dimensional Hubbard Model2013

    • 著者名/発表者名
      H.Yokoyama, M.Ogata, Y.Tanaka, K.Kobayashi, H.Tsuchiura
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn

      巻: 82 号: 1 ページ: 14707-14707

    • DOI

      10.7566/jpsj.82.014707

    • NAID

      40019545462

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Variational study of conduction in doped Mott insulator in terms of kinetic energy.2013

    • 著者名/発表者名
      H.Yokoyama, S.Tamura, K.Kobayashi, M.Ogata
    • 雑誌名

      Physics Procedia

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Variational study of Mott transition by means of Drude weight and superfluid density2013

    • 著者名/発表者名
      S.Tamura, H.Yokoyama
    • 雑誌名

      Physics Procedia

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coexistence of superconductivity and antiferromagnetism and its effects on crossover as to correlation strength in Hubbard model2013

    • 著者名/発表者名
      K.Kobayashi, H.Yokoyama
    • 雑誌名

      Physics Procedia

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Variational Monte Carlo Study of Spin-Gapped Normal State and BCS-BEC Crossover in Two- Dimensional Attractive Hubbard Model2012

    • 著者名/発表者名
      S.Tamura, H.Yokoyama
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn

      巻: 81 号: 6 ページ: 64718-64718

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.064718

    • NAID

      40019309463

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mott Transition and Spin Structures of Spin-1 Bosons inTwo-Dimensional Optical Lattice at Unit Filling2012

    • 著者名/発表者名
      Y.Toga, H.Tsuchiura, M.Yamashita, K.Inaba, H.Yokoyama
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn

      巻: 81 号: 6 ページ: 63001-63001

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.063001

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strongly correlated nature of d-wave superconductivity in cuprates.&quot2012

    • 著者名/発表者名
      H.Yokoyama, S.Tamura, T.Miyagawa, K.Kobayashi, M.Ogata
    • 雑誌名

      Phys. Proc

      巻: 27 ページ: 60-60

    • DOI

      10.1016/j.phpro.2012.03.410

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin-gapped wave function as normal state in attractive Hubbard model2012

    • 著者名/発表者名
      S.Tamura, H.Yokoyama
    • 雑誌名

      Phys. Proc

      巻: 27 ページ: 76-76

    • DOI

      10.1016/j.phpro.2012.03.414

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Doublon-Holon Binding on Mott transition---Variational Monte CarloStudy of Two-Dimensional Bose Hubbard Models2011

    • 著者名/発表者名
      H.Yokoyama, T.Miyagawa, M.Ogata
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn

      巻: 80 号: 8 ページ: 84607-84607

    • DOI

      10.1143/jpsj.80.084607

    • NAID

      40018947230

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanism of superfluid-insulator tran- sition in two dimensional Bose Hubbard model2011

    • 著者名/発表者名
      H.Yokoyama, T.Miyagawa, M.Ogata
    • 雑誌名

      Physica C

      巻: 471 ページ: 730-734

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Long-Range Correlations on Nonmagnetic Mott Transitions in Hubbard model on Square Lattice2011

    • 著者名/発表者名
      T.Miyagawa and H.Yokoyama
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn

      巻: 80 号: 8 ページ: 84705-84705

    • DOI

      10.1143/jpsj.80.084705

    • NAID

      40018947235

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Doublon- holon-binding mechanism of Mott transi-tion in low dimensional Hubbard model2011

    • 著者名/発表者名
      T.Miyagawa, H.Yokoyama
    • 雑誌名

      Physica C

      巻: 471 号: 21-22 ページ: 738-742

    • DOI

      10.1016/j.physc.2011.05.041

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanism of superfluid-insulator transition in two dimensional Bose Hubbard model2011

    • 著者名/発表者名
      H.Yokoyama, T.Miyagawa, M.Ogata
    • 雑誌名

      Physica C

      巻: 471 号: 21-22 ページ: 730-734

    • DOI

      10.1016/j.physc.2011.05.039

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Supercon- ductivity and antiferromagnetism in phase diagram of frustrated Hubbard model within variational2010

    • 著者名/発表者名
      K.Kobayashi, H.Yokoyama
    • 雑誌名

      study Physica C

      巻: 470 ページ: 1081-1084

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Antiferromagnetism and pairing symmetries in two-dimensional t-J model2010

    • 著者名/発表者名
      T.Watanabe, H.Yokoyama, K.Kobayashi
    • 雑誌名

      Physica C

      巻: 470 ページ: S106-S108

    • DOI

      10.1016/j.physc.2009.12.061

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Competition and coexistence of antiferro- magnetism and superconductivity in the Hubbard model2010

    • 著者名/発表者名
      K.Kobayashi, T.Watanabe, H.Yokoyama
    • 雑誌名

      Physica C

      巻: 470 ページ: S947-S948

    • DOI

      10.1016/j.physc.2009.10.058

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Close Relation between Antinodal Fermi- Surface Effect and Superconductivity in Cuprates2010

    • 著者名/発表者名
      H.Yokoyama, M.Ogata, K.Kobayashi
    • 雑誌名

      Physica C

      巻: 470 ページ: S149-S150

    • DOI

      10.1016/j.physc.2009.10.029

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Competition and coexistence of antiferromagnetism and supercond uctivity in Hubbard model2010

    • 著者名/発表者名
      K.Kobayashi, T.Watanabe, H.Yokoyama
    • 雑誌名

      Physica C

      巻: 470

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Supercon-ductivity and antiferromagnetism in phase diagram of frustrated Hubbard model within variational study2010

    • 著者名/発表者名
      K.Kobayashi, H.Yokoyama
    • 雑誌名

      Physica C

      巻: 470 ページ: 1061-1064

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 斥力ハバード模型における弱相関-強相関クロスオーバー2013

    • 著者名/発表者名
      横山寿敏、田村駿、小林憲司、小形正男
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2013-03-29
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] キャリアドープした三角格子ハバード模型における超伝導状態の計算2013

    • 著者名/発表者名
      渡邉努、横山寿敏、宮川智章、小形正男
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2013-03-29
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ハバード模型における超伝導と反強磁性の共存・競合関係2013

    • 著者名/発表者名
      小林憲司、横山寿敏
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2013-03-29
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Mott絶縁体領域における波動関数の局在長とドルーデの重み2013

    • 著者名/発表者名
      田村駿、横山寿敏
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2013-03-26
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 斥力ハバード模型における弱相関-強相関クロスオーバー2012

    • 著者名/発表者名
      横山寿敏、田村駿、小林憲司、小形正男
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2012-09-20
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 斥力ハバード模型におけるBCSーBECクロスオーバーの可能性2012

    • 著者名/発表者名
      田村駿、横山寿敏
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 光格子中S=1ボース原子気体の非整数フィリングにおけるスピン状態2012

    • 著者名/発表者名
      栂裕太、土浦宏紀、山下眞、横山寿敏
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-25
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ドープされたモット絶縁体の性質2012

    • 著者名/発表者名
      横山寿敏、田村駿、小林憲司、小形正男
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-24
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 2次元引力ハバード模型におけるBCS-BECクロスオーバー22012

    • 著者名/発表者名
      田村駿、横山寿敏
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-24
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 強相関電子系における電荷揺らぎ相関の効果2012

    • 著者名/発表者名
      小林憲司、横山寿敏
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-24
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ドープされたモット絶縁体の性質2012

    • 著者名/発表者名
      横山寿敏、田村俊、小林憲司、小形正男
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Effect of short-range anti- ferromagnetic correlation on doped Mott insulators2011

    • 著者名/発表者名
      H.Yokoyama, S.Tamura, K.Kobayashi, M.Ogata
    • 学会等名
      25th International Symposium on Superconductivity
    • 発表場所
      船堀タワーホール(東京)
    • 年月日
      2011-12-05
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Variational Monte Carlo study of Drude weight and superfluid density in Mott-insulating regime2011

    • 著者名/発表者名
      S.Tamura, H.Yokoyama
    • 学会等名
      25th International Symposium on Superconductivity
    • 発表場所
      船 堀タワーホール(東京)
    • 年月日
      2011-12-05
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Supercon-ductivity and Mott correlated state in the two-dimensional Hubbard model within a variational study2011

    • 著者名/発表者名
      K.Kobayashi, H.Yokoyama
    • 学会等名
      25th International Symposium on Superconductivity
    • 発表場所
      船堀タワーホール(東京)
    • 年月日
      2011-12-05
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Effect of short- range antiferromagnetic correlation on doped Mott insulators2011

    • 著者名/発表者名
      H.Yokoyama, T.Miyagawa, S.Tamura, K.Kobayashi, M.Ogata
    • 学会等名
      24th International Symposium on Superconductivity
    • 発表場所
      船堀タワーホール(東京)
    • 年月日
      2011-10-26
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Variational Monte Carlo study of BCS-BEC crossover and pseudogap in two-dimen- sional attractive Hubbard model2011

    • 著者名/発表者名
      S.Tamura, H.Yokoyama, T.Miyagawa
    • 学会等名
      24th International Symposium on Supercon-ductivity
    • 発表場所
      船堀タワー ホール(東京)
    • 年月日
      2011-10-26
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ダブロン-ホロン束縛関数によるモット転移記述の再考2011

    • 著者名/発表者名
      宮川智章、横山寿敏
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会
    • 発表場所
      新潟大学(震災で中止されたが講演は概要集で成立)
    • 年月日
      2011-03-28
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ドープされたモット絶縁体としてのd波一重項波動関数と銅酸化物2011

    • 著者名/発表者名
      横山寿敏、宮川智章、小形正男
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会
    • 発表場所
      新潟大学(震災で中止されたが講演は概要集で成立)
    • 年月日
      2011-03-26
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Mechanism of superfluid-insulator tran- sition in two-dimensional Bose Hubbardmodel2010

    • 著者名/発表者名
      H.Yokoyama, T.Miyagawa, M.Ogata
    • 学会等名
      23rd International Symposium on Superconductivity
    • 発表場所
      エポ カル筑波
    • 年月日
      2010-11-03
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Doublon-holon binding mechanism of Mott transition in low dimensional Hubbard model2010

    • 著者名/発表者名
      T.Miyagawa, H.Yokoyama
    • 学会等名
      23rd International Symposium on Superconductivity
    • 発表場所
      エポ カル筑波
    • 年月日
      2010-11-03
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ダブロン-ホロン相関によるモット転移機構の再考2010

    • 著者名/発表者名
      横山寿敏、宮川智章、小形正男
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-24
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 変分法による低次元ハバードモデルにおけるモット転移の機構2010

    • 著者名/発表者名
      宮川智章、横山寿敏
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-24
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] スピン1の2次元ボース・ハバードモデルにおけるモット転移とスピン相関2010

    • 著者名/発表者名
      栂裕太、土浦宏紀、山下眞、横山寿敏
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-24
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ダブロン-ホロン相関によるモット転移機構の再考2010

    • 著者名/発表者名
      横山寿敏、宮川智章、小形正男
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 2次元ハバード系でのd波一重項と反強磁性の相互関係2010

    • 著者名/発表者名
      横山寿敏、田村駿、宮川智章、小林憲司
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2010-09-23
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 2次元引力ハバード系におけるBCS-BECクロスオーバー2010

    • 著者名/発表者名
      田村駿、横山寿敏
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2010-09-21
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 2次元S=1ボース・ハバードモデルの多重占有モット絶縁相近傍における量子相転移2010

    • 著者名/発表者名
      栂裕太、土浦宏紀、山下眞、横山寿敏
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2010-09-21
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 斥力ハバード模型における弱相関-強相関クロスオーバー

    • 著者名/発表者名
      横山寿敏
    • 学会等名
      日本物理学会 2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 斥力ハバード模型におけるBCSーBECクロスオーバーの可能性

    • 著者名/発表者名
      田村駿
    • 学会等名
      日本物理学会 2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Staggered flux state as normal state for underdoped Hubbard model

    • 著者名/発表者名
      H.Yokoyama
    • 学会等名
      25th International Symposium on Superconductivity
    • 発表場所
      Tower Hall, Funabori
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Variational Monte Carlo study of drude weight and superfluid density in Mott-insulatinf regime

    • 著者名/発表者名
      S.Tamura
    • 学会等名
      25th International Symposium on Superconductivity
    • 発表場所
      Tower Hall, Funabori
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Superconductivity and Mott correlated states in the two-dimensional Hubbard model within a variational study

    • 著者名/発表者名
      K.Kobayashi
    • 学会等名
      25th International Symposium on Superconductivity
    • 発表場所
      Tower Hall, Funabori
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Mott 絶縁体領域における波動関数の局在長とドルーデの重み

    • 著者名/発表者名
      田村駿
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回 年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] キャリアドープした三角格子ハバード模型における超伝導状態の計算

    • 著者名/発表者名
      渡邉努
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回 年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ハバード模型における超伝導と反強磁性の共存・競合関係

    • 著者名/発表者名
      小林憲司
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回 年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 正方格子における交替フラックス状態の安定性

    • 著者名/発表者名
      横山寿敏
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回 年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.cmpt.phys.tohoku.ac.jp/~yoko/yoko.html

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2020-05-15  

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