研究課題/領域番号 |
22K14003
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研究種目 |
若手研究
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配分区分 | 基金 |
審査区分 |
小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
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研究機関 | 京都大学 |
研究代表者 |
田財 里奈 京都大学, 基礎物理学研究所, 助教 (10880023)
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研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2025年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2024年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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キーワード | カゴメ超伝導 / 時間反転対称性の破れ / 電子多体散乱 / カゴメ格子超伝導 / くりこみ群 / スピン軌道相互作用 |
研究開始時の研究の概要 |
強相関電子系は、豊かな量子相転移の舞台である。近年、物質開発や実験技術が向上し、ようやく種々の結果が報告され始めた。特に多電子が起こす新たな現象として、飛び移り積分の増減である「ボンド秩序」や、古典的には実現しない永久自発電流を伴う「電荷ループ秩序」などの非局所相転移が、カゴメ金属や梯子系銅酸化物、Ir酸化物などで相次いで報告され、研究の新潮流が勃興した。その存在は実験で実証されたが「なぜ非局所秩序が熱力学的に安定に存在するのか?」という本質的問いは未解明である。解明に向け、新規多体理論の登場が望まれる。本研究では独自の新規多体理論を構築し非局所相の統一的機構を見出す。
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研究実績の概要 |
近年、層状カゴメ超伝導体AV3Sb5が発見され、幾何学的なフラストレーションを有する遍歴電子系の研究が盛んに行われている。90[K]以下では、時間反転対称性(TRS)を破る秩序相が観測され、更に低温では、エキゾチックな超伝導相が観測された。この多彩な相図は、第一原理、繰り込み群、平均場など、多くの理論によって研究されてきた。しかし、これらの秩序相の微視的な起源や、多体相互作用の役割は、これまでの研究からは理解することができなかった。本研究では、平均場近似を超えた多体効果に由来する「バーテックス補正」に注目し、高温での電荷秩序相や、時間反転対称性の破れの起源を明らかにした。更に、この干渉機構において、異なるバンホーヴ特異点における、スピン揺らぎの交換過程が重要であることを明らかにした。これらの研究成果は国内外の研究会・学会で発表済みである。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の計画通り、バーテックス補正を考慮した多体相互作用の計算及び、得られた秩序相の解析方法としてg-ologyの前方・後方・ウムクラップ散乱による散乱チャンネルの分類法を確立することができた。この手法によって、新規カゴメ系の超伝導状態や電荷秩序・時間反転対称性の破れのミクロな起源を理解することができた。
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今後の研究の推進方策 |
今後は、これまでのカゴメ超伝導体の研究で得られた知見を活かし、最近の実験で注目されているカゴメ超伝導体の巨大磁化の理論的解析や、非相反応答などの輸送係数の計算にその適用範囲を広げたい。また、異なる理論手法での検証を行う必要があるため、fRG(汎関数くりこみ群法)をカゴメ系に適用し、摂動論による結果の妥当性を検証したい。
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