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本研究課題は、プラセオジムとその金属間化合物で、結晶場により実現したf電子系1重項基底状態の励起を介した有効相互作用による超伝導と核磁性の研究である。超伝導に関しては、この系でMigdal近似が成り立つことを証明し、これに基づきEliashberg方程式を導いた。これを線形化し、伝導電子帯磁率が波数Q=0に極大をもつ場合とBrillouin域の端に極大をもつ場合に、超伝導転移温度を求めた。前者に対しては、p波超伝導が実現することが分かった。結晶場の異方性のため、スピン3重項の縮退は超伝導出現の段階で解ける。後者に対しては、d波超伝導状態が得られた。この1重項状態の励起を介した機構は、電子間引力をもたらすと同時に有効質量をも増大させ、転移温度を著しく押さえる。sf交換相互作用やVan Vleck帯磁率の増大と共に超伝導転移温度は高くなるが、同時に臨界値を越えると自発磁化が発生する。この時、磁性と超伝導の競合が生じる。伝導電子の質量増大の効果のため、超伝導転移温度は磁気転移温度より低温側に押し下げられる。これは同じく基底1重項系のUPt3との類似性を示唆している。超伝導と磁気秩序の相図を求めた。電子間斥力の効果を取り入れた計算も進めている。以上の研究は、等方的なs-f交換相互作用に基づいているが、軌道縮退を入れたAndersonモデルより、Hund結合とLS結合の強い場合にs-f交換相互作用を導出し、核スピンに対するRKKY相互作用を導いた。この相互作用による超伝導の研究は今後の課題である。さらに関連して、超低温における核スピン緩和の研究を行った。1つは、核スピン間交換相互作用により緩和が温度が下がるとともにKorringa則からずれて長くなること、他はSc核を念頭に、電気4重極相互作用を受け最低状態が±Iとなった核スピン系の磁気的緩和が、低温で熱活性型になり実質的に不可能となることを示した。
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