リング交換機構による強磁性結合を起源としたスピン三重項超伝導の微視理論

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18540338
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 太田 幸則 千葉大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70168954)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 超伝導 / 磁性 / 強相関電子系 / 物性理論 / リング交換 / スピン三重項超伝導

研究概要

三角格子上を運動する電子系の電子スピン間に働くリング交換機構と呼ばれる強磁性結合のミクロな機構を利用してスピン三重項超伝導を導くという新規な超伝導発現機構を提案し、その機構の実現可能性を、三角格子ハバード模型、および関連するジグザグ梯子模型に密度行列繰り込み群(DMRG)という数値的手法を適用し、詳細に検討した。その結果、幅広いパラメータと電子密度の領域に於いて、f波対称性を持つスピン三重項超伝導の発現を示唆する強い数値的証拠を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Spin and Density Excitations in theTriangular-Lattice t- J Model with Multiple-Spin Exchange Interactions : ^3He on Graphite (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Seki, T. Shirakawa and Y. Ohta
  • 雑誌名: Phys. Rev B79 ページ: 024303/1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin and Mass Excitations in the Doped Multiple Spin Exchange Model on aTriangular Lattice : ^3He on Graphite (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Seki, T. Shirakawa and Y. Ohta, J.Phys.
  • 雑誌名: Conf. Ser 150 ページ: 032095/1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coexistence of Distinct ChargeFluctuations in θ-(BEDT-TTF)_2X (2008)
  • 著者名/発表者名: S.Nishimoto, M. Shingai and Y. Ohta
  • 雑誌名: Phys. Rev B78 ページ: 035113/1-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charge and Spin Excitation Spectra in the One-Dimensional Hubbard Modelwith Next-Nearest-Neighbor Hopping (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Nishimoto, T. Shirakawa and Y. Ohta
  • 雑誌名: Phys. Rev B77 ページ: 115102/1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase Diagram of the One-DimensionalHubbard Model with Next-Nearest-Neighbor Hopping (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Nishimoto, K.Sano and Y. Ohta
  • 雑誌名: Phys. Rev B77 ページ: 085119/1-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superconductivity in a Model of Two Hubbard Chains Coupled withFerromagnetic Exchange Interaction (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Shirakawa, S. Nishimoto and Y. Ohta
  • 雑誌名: Phys. Rev B77 ページ: 224510/1-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] XVariational Monte Carlo Study on Superconductivity in the AnisotropicTriangular-Lattice Hubbard Models (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Kataoka and Y. Ohta
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. Solids 69 ページ: 3330-3333
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical Study on the AnisotropicTriangular-Lattice Hubbard Model at Quarter Filling : Charge Fluctuationswith Three-Fold Periodicity (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Shingai, S. Nishimoto and Y. Ohta
  • 雑誌名: J. Phys. Cheml. Solids 69 ページ: 3382-338
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase Separation, Spin Polarization,and Triplet Superconductivity in the Hubbard Chains Coupled with Ferromagnetic Zigzag Bonds (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Nishimoto, T. Shirakawa, and Y. Ohta
  • 雑誌名: J. Mag. Mag. Mater 310 ページ: 669-671
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin-Triplet f-wave Suerconductivityin One-Dimensional Triangular-Lattice Hubbard Models (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohta, T.Shirakawa, and S. Nishimoto
  • 雑誌名: J. Mag.Mag. Mater 310 ページ: 578-580
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin-Triplet Superconductivity in the Double-Chain Hubbard Model with Ferromagnetic Exchange Interaction (2007)
  • 著者名/発表者名: Interaction, T.Shirakawa, Y. Ohta, and S. Nishimoto
  • 雑誌名: J. Mag. Mag. Mater 310 ページ: 663-665
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin-Triplet Suerconductivity in theHubbard Chains Coupled with Ferromagnetic Exchange Interaction (2007)
  • 著者名/発表者名: S.Nishimoto, T. Shirakawa, and Y. Ohta
  • 雑誌名: Physica C460-462 ページ: 1059-1060
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin-Triplet f-Wave Pairing in thea One-Dimensional Triangular-Lattice Hubbard Model : Possible Relevance to Superconductivity in Bechgaard Salts (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohta, S. Nishimoto, and T. Shirakawa
  • 雑誌名: Physica C460-462 ページ: 246-247
  • 査読あり
• [雑誌論文] Triplet Superconductivity in aTwo-Chain Hubbard Model by the Ring-Exchange Mechanism (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Shirakawa, S. Nishimoto and Y. Ohta
  • 雑誌名: AIPConference Proceedings Series 850 ページ: 625-626
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ring-Exchange Mechanism for Triplet Superconductivity in a Two-Chain Hubbard Model (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohta, S. Nishimoto,T. Shirakawa, and Y. Yamaguchi
  • 雑誌名: Physica B378-380 ページ: 439-440
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ring-Exchange Mechanism for Triplet Superconductivity in a Two-ChainHubbard Model : Possible Relevance toBechgaard Salts (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohta, S. Nishimoto,T. Shirakawa, and Y. Yamaguchi
  • 雑誌名: Phys.Rev B72 ページ: 012503/1-4
  • 査読あり
• [学会発表] グラファイト上に吸着した3Heのスピン及び密度励起 : リング交換を含む三角格子t-J 模型の研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 関和弘、白川知功、太田幸則
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] Phase Diagram of the One-Dimensional Hubbard Model with Next-Nearest-Neighbor Hopping (2007)
  • 著者名/発表者名: 西本理、佐野和博、太田幸則
  • 学会等名: 日本物理学会第62回年次大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-21
• [学会発表] 異方的三角格子拡張ハバード模型における3倍周期電荷揺らぎと励起スペクトル (2007)
  • 著者名/発表者名: 白川知功、新貝学、西本理、太田幸則
  • 学会等名: 日本物理学会2007年春季大会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2007-03-19
• [学会発表] 変分モンテカルロ法による異方的三角格子ハバード模型の研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 片岡祐己、太田幸則
  • 学会等名: 日本物理学会2007年春季大会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2007-03-19
• [学会発表] 三鎖拡張ハバード模型の電荷秩序化と超伝導に関する弱結合理論 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中田翔、白川知功、太田幸則
  • 学会等名: 日本物理学会2007年春季大会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2007-03-19
• [学会発表] 異方的三角格子系における電荷秩序の融解と異常金属相に関する数値的研究 (2006)
  • 著者名/発表者名: 新貝学、白川知功、西本理、太田幸則
  • 学会等名: 日本物理学会2006年秋季大会
  • 発表場所: 千葉大学
  • 年月日: 2006-09-24
• [学会発表] 変分モンテカルロ法による三鎖ハバード模型の超伝導に関する研究 (2006)
  • 著者名/発表者名: 片岡祐己、太田幸則
  • 学会等名: 日本物理学会2006年秋季大会
  • 発表場所: 千葉大学
  • 年月日: 2006-09-24
• [学会発表] 強磁性相互作用で結合した2鎖ハバード模型の超伝導の理論 (2006)
  • 著者名/発表者名: 白川知功、太田幸則、西本理
  • 学会等名: 日本物理学会2006年秋季大会
  • 発表場所: 千葉大学
  • 年月日: 2006-09-23