| 研究課題/領域番号 |
17K05543
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
大成 誠一郎 名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (80402535)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | ネマティック秩序 |
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| 研究実績の概要 |
近年、高ホールドープ鉄系超伝導体AFe2As2 (A=Cs,Rb)において、通常の電子ネマティック秩序とは45°対称軸が回転した特異なネマティック状態が現れることが報告された。この未解明な状態をバーテックス補正機構に基づき、統一的に説明することは理論の妥当性を調べるためにも非常に重要な課題である。実際に対称性を破る自己エネルギーを波数依存性も含めて、バーテックス補正機構に基づき求めたところ、AFe2As2 (A=Cs,Rb)において実験結果と整合する次近接サイト間ボンド秩序が起きることが分かった。
また、BaFe2As2 において、構造相転移温度Tsよりも高い温度であるT*からネマティック状態が現れていることが磁場中トルク等の実験により明らかとなっている。このTs < T< T* のネマティック状態の起源としては一軸ストレスによるTs以下のネマティック状態の前駆状態や未知の相転移が示唆されているが、長年の未解決問題であった。近年、T< T*において擬ギャップやシャドウバンドが観測されており、我々はTs < T< T* のネマティック状態の正体は反強的ネマティック状態であると予想した。実際に、バーテックス補正機構に基づき、ネマティック状態の計算を行ったところ、q=0の強的ネマティック秩序が現れる温度よりも高温で反強的ネマティック秩序が現れることが分かった。反強的ネマティック秩序はM点周りのフェルミ面が大きいことに起因している。これらの結果は磁場中トルクの実験から得られた相図を再現する。また、得られた反強的ネマティック状態により、擬ギャップやシャドウバンドを説明することに成功した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
複合揺らぎ効果である、バーテックス補正によりもたらされるスピン揺らぎと電荷揺らぎの結合効果により、未解決問題であった高ホールドープ鉄系超伝導体AFe2As2 (A=Cs,Rb)における通常のネマティック秩序から45°回転したネマティック秩序の起源を説明することに成功した。その起源は相関ホッピングの変調で有る次近接サイト間ボンド秩序で有ることが分かった。また、バーテックス補正理論を有限波数の秩序まで拡張することに成功した。その結果、BaFe2As2において反強的ネマティック秩序が起こることを示した。
これらの結果について、学会等で発表を行い、論文にまとめているところである。
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| 今後の研究の推進方策 |
バーテックス補正によるスピン揺らぎと電荷揺らぎの結合効果によりもたらされる様々な興味深い物理が理解されつつある。今後は、この結合効果によりもたらされる幅広い現象を研究すると同時に、更に遠距離クーロン相互作用により発現する電荷秩序近傍で現れる新しい複合揺らぎ効果を研究する予定である。また、これらの複合揺らぎ効果によりもたらされる超伝導を研究する予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
昨年度は予定より、旅費の支出が少なかったため、次年度の旅費として使用する予定である。
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