強相関系の超伝導における軌道自由度の役割と乱れの効果

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12046246
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 河野 浩 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教授 (10234709)
• 研究分担者: 三宅 和正 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (90109265)
• キーワード: 超伝導 / 反強磁性 / 不純物効果 / 軌遺ゆらぎ / 重い電子系 / 価数揺動 / 近藤効果

研究概要

1.p波超伝導体Sr_2RuO_4とモット絶縁体Ca_2RuO_4を結ぶ混晶系Ca_<2-x>Sr_xRuO_4において、x=0.5の付近で一様帯磁率が臨界的に増大するという実験事実に対して、軌道ゆらぎとのモード結合による機構を提唱した。(河野、三宅)
2.超伝導体中の非磁性不純物の周りには磁性が誘起されることが、高温超伝導体などで観測されている。この現象に対して、以前我々は、Ginzburg-Landau理論に基づき現象論的に議論した。今回、微視的なモデルを用いた計算により、このような現象が起きうることを確認し、この状態の性質を詳細に調べた。(須賀、河野)
3.La系高温超伝導体に対して我々が提唱している「擬一次元フエルミ面」描像を、スピン励起を詳細に調べることにより、さらに発展させた。(山瀬、河野)
4.重い電子系物質CeCu_2Ge_2などに圧力を加えると、Ceの価数が急激に変化するが、その圧力の近傍ではCeのf軌道にある状態と伝導電子の軌道(バンド)にある状態との間で電子数が激しく揺らぐことになる。この現象を説明できる微視的なモデルを導入し、その性質を調べた。その結果、f電子と伝導電子間のクーロン相互作用により価数の変化は急激なものとなり、それに伴い超伝導が誘起されることが分かった。(大西、三宅)
5.二つの異なる軌道にある磁性不純物のスピンが伝導電子のスピンと大きさの異なる交換相互作用で相互作用する問題を数値くりこみ群により調べた。その結果、異軌道間のフント結合の効果によって、二つの不純物の近藤温度の比は大きく増大することが分かった。(四橋、他)
6.量子臨界点近傍において準粒子を散乱する不純物ポテンシャルが臨界ゆらぎによるバーテックス補正を受けて一般に増強されること、そしてその効果が強いと異方的超伝導の転移温度を抑制する場合があることを議論した。(三宅、前橋)

研究成果

• [文献書誌] Y.Onishi: "Enhanced Valence Fluctuation Caused by f-c Coulomb Interaction in Ce-Based Heavy Electrons : Possible Origin of Pressure-Induced Enhancement of Superconducting..."Journal of the Physical Society of Japan. 69・12. 3955-3964 (2000)
• [文献書誌] S.Yotsuhashi: "A Route to Small Drude Weight in Metals with Nested Spin Fluctuations and Enhanced Impurity Scattering Associated with Quantum Critical Phenomena"Journal of the Physical Society of Japan. 70・1. 186-191 (2001)
• [文献書誌] K.Miyake: "A Route to Small Drude Weight in Metals with Nested Spin Fluctuations and Enhanced Impurity Scattering Associated with Quantum Critical Phenomena"Journal of Physics and Chemistry of Solids. 62,1-2. 53-57 (2001)
• [文献書誌] H.Yamase: "Possible Quasi…One…Dimensional Fermi Surface in La_<2-x>Sr_xCuO_4"Journal of the Physical Society of Japan. 69-2. 332-335 (2000)
• [文献書誌] H.Yamase: "Instability toward Formation of Quasi-One-Dimensional Fermi Surface in Two-Dimensional t-J Model"Journal of the Physical Society of Japan. 69-7. 2151-2157 (2000)
• [文献書誌] H.Yamase: "Quasi-One-Dimensional Band in the t-J Model"Physica C. 341-348. 321-322 (2000)