相関の強い電子系の超伝導の理論

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12640346
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 山田 耕作 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90013515)
• 研究分担者: 池田 浩章 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (90311737) ; 藤本 聡 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (10263063)
• キーワード: Sr_2RuO_4 / UPd_2Al_3 / CeCoIn_5 / 強相関電子系 / フェルミ液体 / 超伝導 / スピン3重項 / 重い電子系

研究概要

相関の強い電子系の超伝導に関してはその重要性と我々が提案している超伝導機構が少しずつ認識されてきたようであるが未だ不十分である.我々としては、13年度は新しい系に強相関電子系の超伝導理論を適用し、理論の適用範囲を拡大する事に努力した.
新しい系の最初はSr2RuO4のスピン三重項超伝導である.この超伝導の起源として電子間斥力の摂動計算によって得られる3次のバーテックス補正の項が効いているとする理論を発展させた.特に今年度はSr2RuO4の3バンドを考え、それらの軌道にある電子間に働くクーロン積分の効果を調べた.我々が以前提出していた理論が多バンドの場合を考慮しても正しいことがわかった.超伝導状態の比熱もべき乗の温度変化を低温で示し,実験を自然に説明できることがわかった.
重い電子系UPd2Al3の超伝導機構を3次の摂動で調べ、d-波の超伝導が可能であることを示した。重い電子系は有効質量の大きいフェルミ液体であるので、繰り込みが不可欠である.繰り込みをした後、運動量依存性を摂動展開して引力を導出すると言う理論体系を確立し、CeCoIn5などに適用し、d-波の超伝導機構を明らかにした.
さらに2次元Hubbard模型を用いて3次摂動により超伝導状態の相図を完成した.

研究成果

• [文献書誌] Y.Yanase, K.Yamada: "Pseudogap Phenomena and Superconducting Fluctuations in Hubbard Model for HighTc Cuprates"J.Phys. Soc. Jpn.. 70・6. 1659-1680 (2001)
• [文献書誌] T.Jujo, K.Yamada: "Pseudogap and Superconducting Gap in Strong Coupling Superconductors"J.chem. solids. 62. 211-214 (2001)
• [文献書誌] T.Nomura, K.Yamada: "Perturbation Analysis of Pairing Symmetry and Transition Temperature in Quasi-One-Dimensional Organic Superconductors"J.Phys. Soc. Jpn.. 70・9. 2694-2697 (2001)
• [文献書誌] H.Fukazawa, T.Nomura, H.Ikeda, K.Yamada: "Study of Superconductivity in Borocarbides on the Basis of Perturbation Theory"J.Phys. Soc. Jpn.. 70・10. 3011-3017 (2001)
• [文献書誌] Y.Nisikawa, K.Yamada: "Perturbation Theory on the Superconductivity of Heavy Fermion Superconductor UPd_2Al_3"J.Phys. Soc. Jpn.. 71・1. 237-244 (2002)
• [文献書誌] T.Nomura, K.Yamada: "Detailed Investigation of Gap Structure and Specific Heat in the p-wave Superconductor Sr_2RuO_4"J.Phys. Soc. Jpn.. 71・2. 404-407 (2002)