| 研究概要 |
本研究計画3年間の研究を通じて,銅酸化物高温超伝導体がそのノーマル状態で示す「スピンギャップ的ふるまい」とか「スピン電荷分離の様相」といった性質は,フェルミ液体論にもとづいて「ネストしたスピンゆらぎ」の効果を取り入れることで基本的な理解が得られることを示してきた。本年度は,低ドープ領域で観られる1体励起スペクトルの擬ギャップ構造が,その他の物理量(NMR縦緩和率の温度依存性に現れるピークや電気抵抗の温度依存性の折れ曲がりなど)の異常と同じ機構として理解可能であることを示した。即ちそれらの異常の原因は,準粒子のフェルミ面が反強磁性モット転移点近傍でネストすることによりスピンゆらぎのコヒーレントな部分の重みが減ることに帰せられることを示した。
量子臨界点近傍のスピンゆらぎが不純物散乱に与える効果をスピンゆらぎについて摂動的に計算し,散乱ポテンシャルが臨界的に増大することを示した。この結果は,加圧下のMnSiの残留抵抗が強磁性量子臨界点で示す発散的異常を定性的に説明する。また,銅酸化物高温超伝導体において超伝導状態と反強磁性が臨界的に接していることを自然に説明する。
URu_2Si_2の異常に弱い反強磁性が,準粒子のフェルミ面のネスティングの効果とUイオンのf^2結晶場1重項の有機モーメント機構を組み合わせることによって理解可能であることを示した。とりわけ,T_NとT=0での秩序モーメントmの磁場依存性が一見異なる磁場によってスケールされることを自然に導いた。
量子臨界点における反強磁性スピンゆらぎに新しいクラスが存在することを見つけた。即ち,単位胞に複数の磁性イオンを含む場合には動的臨界指数がz=3となることが可能であることを指摘した。これにより,従来謎とされてきたCeCu_<5.9>Au_<0.1>の臨界的性質を矛盾なく説明することができる。また,反強磁性量子臨界点における一様磁化率の理論を展開し,その温度依存性がconst-aT^nの異常を示すことを導いた。ここで,n=1/4(z=2のとき)またはn=1/3(z=3のとき)である。
|
