異常金属相およびモット転移の理論

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07237102
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 今田 正俊 東京大学, 物性研究所, 助教授 (70143542)
• 研究分担者: 寺倉 清之 産業技術融合領域研究所, 首席研究官 ; 小谷 章雄 東京大学, 物性研究所, 教授 (90029504) ; 黒田 義浩 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60013504) ; 倉本 義夫 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70111250) ; 小形 正男 東京大学, 総合文化研究科, 助教授 (60185501)
• キーワード: モット転移 / 軌道縮重効果 / 遷移金属酸化物 / 強相関電子系 / 酸化物高温超伝導体 / 量子臨界現象 / 非フェルミ液体 / インコヒーレント金属

研究概要

モット転移およびその近傍の金属相の理論は今年度も大きく進展した。2次元系のモット転移についてはハイパースケーリングの仮定が成立していること、さらに動的臨界指数の大きな新しいユニバーサリティクラスに属する金属絶縁体転移が生じていることが確立した。多くの遷移金属酸化物でのインコヒーレントな電荷ダイナミックスが当領域の実験研究から明らかとなってきており、この知見が上に述べた新しいユニバーサリティクラスと関連していることも、ミクロな数値的研究などを通じて明らかとなった。さらにインコヒーレント部分とコヒーレント部分のデュアリティについて摂動展開による考察が進んだ。また新たなユニバーサリティによるコヒーレンスの抑制がモット絶縁体近傍の金属相で超伝導への不安定性を引き起こすことも数値的に示された。軌道縮重およびヤーンテラーひずみのような格子と結合した糸でのモット転移の研究は第一原理的手法、クラスターに対する強相関効果の取入れ、スペクトロスコピーにおける相関効果の研究など多様な角度から進んだ。またモット絶縁相での、スピンギャップを持った一重項基底状態と反強磁性秩序を持った状態との間の競合について、いくつかの進展が見られた。特にこの2つの状態の間の量子相転移の特徴の研究は、実験研究の進展にも刺激され、バナジウム酸化物のスピンギャップメカニズムなどの理解が進んだ。また梯子格子系やスピンパイエルス系に非磁性不純物がドープされたときの反強磁性秩序の形成について理解が大きく進展した。梯子格子での超伝導および電荷ダイナミックスの研究も進んでいる。一方モット転移近傍での乱れの効果についてくりこみ群による研究により2つの固定点の存在が示された。金属絶縁体転移の理論の無限次元からのアプローチの拡張も進んでいる。

研究成果

• [文献書誌] F.F.Assaad: "Quantum Transition between an Antiferromagnetic Mott Insulator and dx^2-y^2 Superconductor in Two Dimensions" Phys.Rev.Lett.77. 4592-4595 (1996)
• [文献書誌] Y.Iino: "Effects of Nonmagnetic Impurity Doping on Spin Ladder System" J.Phys.Soc.Jpn.65. 3728-3731 (1996)
• [文献書誌] K.Kuroki: "Quantum Monte Carlo evidence for Superconductivity in the three-band Hubbard model in two dimensions" Phys.Rev.Lett.76. 4400-4403 (1996)
• [文献書誌] T.Kimura: "Correlation functions in the three-chain Hubbard ladder" Phys.Rev.B. 54. R9608-9611 (1996)
• [文献書誌] M.Troyer: "Nearly Critical Ground State of LaCuO_<2.5>" Phys.Rev.B. (1997)
• [文献書誌] S.Nakamura: "Spin Fluctuation-induced Superconductivity in Two and Three Dimensional Systems" J.Phys.Soc.Jpn.65-12. 4026-4033 (1996)
• [文献書誌] H.Yokoyama: "One-dimensional t-J model from a variational view point" Phys.Rev.B. 53. 5758-5774 (1996)
• [文献書誌] M.Ogata: "Quantized Conductance in a mesoscopic Tomonaga-Luttinger liquid" Physica B. 227. 252-255 (1996)
• [文献書誌] S.Fujimoto: "Competition petween the Mott Transition and the Anderson Localization in 1D Disordered Interacting Electron Systems" Phys.Rev.B. 54. 11018-11021 (1996)
• [文献書誌] T.Fukui: "Adiabatic Ground-State Properties of Spin Chains with Twisted Boundary Conditions" J.Phys.Soc.Jpn.65. 2824-2828 (1996)
• [文献書誌] Y.Kato: "Fractional Exclusion Statistics for the t-J Model with Long-Range Interaction and Hopping" J.Phys.Soc.Jpn.65. 1622-1635 (1996)
• [文献書誌] Y.Saiga: "Partially Solvable Anaisotropic t-J Model with Long-Range Interactions" J.Phys.Soc.Jpn.65. 2361-2364 (1996)
• [文献書誌] M.Azami: "Charge-fluctuation-mediated Superconductivity in the d-p model-Strong-coupling calculation-" Physica C. 259. 227-239 (1996)
• [文献書誌] A.Kobayashi: "Spin and Charge Susceptibities in the d-p Model" J.Phys.Soc.Jpn.65・7. 2231-2240 (1996)
• [文献書誌] Y.Uozumi: "Ti 2p and Resonant 3d Photoemission Spectra of Ti_2O_3" J.Phys.Soc.Jpn.65・5. 1150-1153 (1996)
• [文献書誌] K.Okada: "Cu 2p Core-Level Photoemission Spectrum of Sr_2CuO_3" J.Phys.Soc.Jpn.65・6. 1844-1848 (1996)
• [文献書誌] I.Solovyev: "t_2g versus all 3d localization in LaMO_3 perovskites(M=Ti-Cu):First-principles study" Phys.Rev.B. 53・11. 7158-7170 (1996)
• [文献書誌] H.Sawada: "Orbital spin orderings in YVO_3 in the generalized gradient approxi-mation" Phys.Rev.B. 53・19. 12742-12749 (1996)
• [文献書誌] H.Suzuura: "Singularities in Optical Absorption Spectra of One-Dimensional Mott Insulators" Phys.Rev.Lett.76・14. 2579-2582 (1996)
• [文献書誌] A.Furusaki: "Tunneling through a barrier in Tomonaga-Luttinger Liquid connected to reservoirs" Phys.Rev.B. 54・8. R5239-5242 (1996)
• [文献書誌] I.Solovyev: "Crucial Role of the Lattice Distortion in the Magnetism of LaMnO_3" Phys.Rev.Lett.76・25. 4825-4828 (1996)
• [文献書誌] H.Fukuyama: "Antiferromagnetic Long Range Order in Disordered Spin-Peierls Systems" J.Phys.Soc.Jpn.65・5. 1182-1185 (1996)
• [文献書誌] M.Mori: "Charge Excitations in Doped Mott Insulator in One-Dimension" J.Phys.Soc.Jpn.65・11. 3604-3614 (1996)
• [文献書誌] K.Tsutsui: "Heavy Quasiparticles in the Anderson Lattice Model" Phys.Rev.Lett.76・2. 279-282 (1996)
• [文献書誌] T.Tohyama: "Approximate Decoupling of Spin and Charge Excitations in the Two-Dimensional t-J Model" J.Phys.Soc.Jpn.65・7. 1902-1905 (1996)
• [文献書誌] Y.Onishi: "Resonance State Localized around Nonmagnetic Impurity with Unitarity Scattering in Two-Dimensional d-Wave Superconductor" J.Phys.Soc.Jpn.65・3. 675-678 (1996)
• [文献書誌] I.Kuroda: "Magnetism of Single Ni Impurity in High-Tc Cuprates" Physica B. (in press). (1997)
• [文献書誌] S.Maekawa: "Frontier of High Tc Superconductors" North-Holland,Amsterdam, 573 (1996)
• [文献書誌] 新庄輝也: "巨大磁気抵抗" 日本物理学会, 124 (1996)