異方的超伝導体における秩序間の競合と共存に関する理論的研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12046238
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 古崎 昭 京都大学, 基礎物理学研究所, 助教授 (10238678)
• 研究分担者: 常次 宏一 京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (80197748)
• キーワード: 幾何学的フラストレーション / カゴメ格子 / バナジウムスピネル / 軌道秩序 / 強相関電子系 / 拡張ハバード模型 / モット絶縁体 / 量子相転移

研究概要

幾何学的にフラストレートした遍歴電子系の強相関効果を調べるため、カゴメ格子上のハバード模型を研究した。FLEX近似を用いてスピン帯磁率を計算し、クーロン斥力が強くなるとともに帯磁率の絶対値は大きくなる一方で、波数依存性に逆に弱くなり、波数空間で帯磁率最大の点が集積して連続した曲線を形成し、磁気秩序の不安定性が磁気揺らぎのモード結合によって抑制されることが判った。また、バナジウムスピネルにおける低温の2つの相転移をスピン自由度に軌道自由度と格子変形の自由度を加えて理論的に考察し、高温側の軌道秩序による磁気的フラストレーションの解消が低温側の磁気転移に重要な役割を果たす機構を提唱した。
梯子格子上の拡張ハバード模型のハーフフィリングでの基底状態相図を研究した。相互作用のパラメータを変化させたとき、4種類の"電荷密度波"状態と4種のモット絶縁相があらわれ得ることを示した。これら8種の相は、ラングシングレット相やスタッガードフラックス状態を含んでいる。これらの相の間の量子相転移のユニバーサリティークラスを決定した。
副格子構造をもった格子上のランダムホッピング模型を2次元と準1次元について調べ、ゼロエネルギー波動関数の局在長等の性質や、ゼロエネルギー近傍でのエネルギー状態密度の特異的な振るまいについて、数値的及び解析的手法を用いて研究した。

研究成果

• [文献書誌] P.W.Brouwer: "Zero modes in the random hopping model"Physical Review B. 66・1. 014204 (2002)
• [文献書誌] M.Tsuchiizu, A.Furusaki: "Generalized two-leg Hubbard ladder at half filling"Physical Review B. 66・24. 245106 (2002)
• [文献書誌] P.W.Brouwer, A.Furusaki, C.Mudry: "Universality of delocalization in unconventional dirty superconducting sires with broken spin-rotation symmetry"Physical Review B. 67・1. 014530 (2003)
• [文献書誌] C.Mudry, S.Ryu, A.Furusaki: "Density of states for the π-flux state with bipartite real random hopping only : A weak disorder approach"Physical Review B. 67・4. 064202 (2003)
• [文献書誌] Y.Imai, N.Kawakami, H.Tsunetsugu: "Low-energy excitations of the Hubbard model on the Kagome Lattice"Physical Review B. (投稿中).
• [文献書誌] H.Tsunetsugu, Y.Motome: "Magnetic transition and orbital degress of freedom in vanadium spinels"Physical Review B. (投稿中).