強相関系の磁性と超伝導

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03044037
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 福山 秀敏 東京大学, 物性研究所, 教授 (10004441)
• 研究分担者: OTT H.R. スイス連邦工科大学, ポールシュラー研究所, 教授 ; RICE T.M. スイス連邦工科大学, 教授 ; 三宅 和正 大阪大学, 基礎工学部, 助教授 (90109265) ; 永長 直人 東京大学, 工学部, 助教授 (60164406) ; 倉本 義夫 東北大学, 工学部, 助教授 (70111250) ; 川上 則雄 京都大学, 基礎物理学研究所, 助教授 (10169683) ; 今田 正俊 東京大学, 物性研究所, 助教授 (70143542) ; 上田 和夫 スイス連邦工科大学, ポールシュラー研究所, 客員教授 (70114395)
• キーワード: ハバ-ド模型 / モット転移 / 近藤格子 / アンダ-ソン模型 / tーJ模型 / 重い電子 / 銅酸化物

研究概要

重い電子系及び銅酸化物高温超伝導体で代表される強相関電子系における磁性及び輸送現象をはじめとする低エネルギ-現象を理解するためには電子の持つ粒子性と波動性を統一的に把握しなければならない。本共同研究グル-プの各分担者はそれぞれの観点に基づいて、国際的に注目されている数々の成果を挙げた。
1)重い電子系
ノ-マル相に関連して近藤格子の種々の極限が調べられた基底状態がシングレットであることが厳密に示された。また、弱い反強磁性転移に対するモデルとして、遍歴・局在双対性理論に基づいて近藤効果と1重項結晶が競合する機構が提案された。
2)銅酸化物高温超伝導体
tーJモデルに対して、スピン・電荷分離の立場からスピノンとホロンがゲ-ジ場を媒介として、相互作用するという考え方を元に、種々の輸送係数が計算され、実験と対応する結果が得られた。同じ立場からスピンのゆらぎが考察され、核磁気緩和及び中性子散乱の実験との比較検討の結果、ド-プ量に関する相図統一的理解の可能性が指摘された。更に、スピン・パイエルス的な格子のゆらぎを介した超伝導のメカニズムが提案されこの超伝導の持ついくつかの奇妙な性質が明らかにされた。
3)2次元ハバ-ドモデル
モット転移近傍で電荷感受率が異常に増大することがシュミレ-ションで示された。
4)1次元ハバ-ドモデル
長距離相互作用と超対称性を持つモデルが提案され、その厳密解がべ-テ仮説により得られ、他のモデルと異なり運動量分布がフェルミで不連続性を示すことが明らかにされた。

研究成果

• [文献書誌] H.Fukuyama: "Perturbation Theory and Singularities in Two-Dimensional Hubbard Model at Low Electron Density" J.Phys.Soc.Jpn.60. 372-375 (1991)
• [文献書誌] T.Tanamoto: "Magnetic Properties of t-J Model" J.Phys.Soc.Jpn.60. 3072-3092 (1991)
• [文献書誌] K.Ueda: "Ground State Properties of the Kondo Lattice" Prog.Theor.Phys.Suppl.(1991)
• [文献書誌] K.Ueda: "Singlet Ground State of the Peridic Anderson Model at the Half-Filling-A Rirgorous Result-" Phys.Rev.Lett.68. (1992)
• [文献書誌] M.Imada: "Spin Dimer State Model and Spin-Phonon Coupling Model of Superconductivity" J.Phys.Soc.Jpn.60. 1877-1880 (1991)
• [文献書誌] N.Furukawa: "Charge Gap,Charge Susceptibility and Spin Correlation in the Hubbard Model on a Square Lattice" J.Phys.Soc.Jpn.60. 3604-3607 (1991)
• [文献書誌] N.Kawakami: "Finite-size Sacling in One-Dimensional Quantum Liquids with Long-Range Interaction" Phys.Rev.Lett.67. 2493-2496 (1991)
• [文献書誌] N.Kawakami: "Conformal Field Theory Approach to One-Dimensional Quantum Liquids" Prog.Theor.Phys.Suppl.(1992)
• [文献書誌] Y.Kuramoto: "Exactly Soluble Supersymmetric t-J-tipe Model with Long-range Exchange and Transfer" Phys.Rev.Lett.67. 1338-1341 (1991)
• [文献書誌] Y.Kuramoto: "The Duality Theory and Weak Antiferromagnetism Heavy Fermions" Prog.Theor.Phys.Suppl.(1992)
• [文献書誌] P.Lee: "Normal State Properties of tne High T_c Oxides:A Gauge Theory" Physica C. 185-189. 130-133 (1992)
• [文献書誌] N.Nagaosa: "Ginzburg-Landau Teory of the Spin-Charge Separated System" Phys.Rev.B. 45. 966-970 (1992)
• [文献書誌] K.Miyake: "Itinerant-Localized Duality Model for Heavy Fermions and Strongly Correlated Metals" Physica B. 171. 20-29 (1991)
• [文献書誌] A.Tokumitsu: "Attractive Channel for Cooper Pairing with "s"-Symmetry Driven by the Wavenumber-Dependent Renormalization of p- and d-Electrons Forming the Fermi Quasiparticles on CuO_2 Plane of High-T_c Cuprates" Physica C. 185-189. 1623-1624 (1991)
• [文献書誌] M.U.Luchini: "Phase Diagram of the t-J-Model" Physica C. 185-189. 141-146 (1991)
• [文献書誌] W.Putikka: "Phase Diagram of the 2-Dim.t-J Model" Phys.Rev.Lett.68. 538-541 (1992)
• [文献書誌] Z.Fisk: "Massive Electron State in YbBiPt" Phys.Rev.Lett.67. 3310-3313 (1991)
• [文献書誌] H.R.Ott: "New Aspects in Magnetism and Superconductivity of Heavy-Electron Compounds" Physica B. 171. 212-218 (1991)