| 研究課題/領域番号 |
18J21827
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
川口 功起 名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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| キーワード | 強相関電子系 / 銅酸化物高温超伝導体 / ネマティック秩序 / バーテックス補正 |
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| 研究実績の概要 |
銅酸化物高温超伝導体の擬ギャップ領域の現象について以下のように研究した。
・B1g,B2gネマティック秩序
銅酸化物の擬ギャップ現象はクロスオーバーか相転移かで議論が分かれていた。しかし最近の実験から擬ギャップ温度T*で回転対称性を破るネマティック相転移が起こっていることが報告された。またそのネマティック秩序の異方性はY系,Hg系では45度ずれていることも観測され、注目を集めている。このネマティック秩序は従来の平均場レベルの理論では説明できていない。そこで我々はバーテックス補正を導入し、スピン・電荷揺らぎ間の結合効果を考慮して考えた。その結果Aslamazov-Larkinバーテックス補正によってホッピングに異方性が生じるB1gボンド秩序が現れることや、そのボンド秩序の異方性は準粒子ダンピングによってhot spotの電子の寄与が小さくなるとB2g対称性へと変化することを見出した。またこれらのボンド秩序によってフェルミ面を構成するバンドに異方性が生じることで、軌道角運動量に由来する帯磁率に異方性が生じることも分かった。
・current秩序
銅酸化物の擬ギャップ温度近傍で回転対称性が破れていることに加えて、中性子散乱実験から時間反転対称性が破れていることが報告されている。そのため空間と時間の対称性を同時に破る秩序として、原子間に自発的に電流が流れるcurrent秩序について注目が集まっている。先行研究ではMaki-Thompsonバーテックス補正(MT-VC)を考慮することで反強的なcurrent秩序(π-flux)の揺らぎが誘起されるが、その揺らぎは小さいことが分かっている。そこで我々はMT-VCにスピン揺らぎによる電子・電荷の結合定数の補正(U-VC)を取り入れた解析をおこなった。その結果スピン揺らぎの増大とともにπ-fluxの揺らぎも増大し、相転移を起こすことを示した。
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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
研究計画通りに進んでいる他、最近発見されたB1g,B2gネマティック秩序について解析を行った。銅酸化物の強いスピン揺らぎから、スピン・電荷揺らぎ間の結合効果によってボンド秩序が誘起される。またこのボンド秩序の対称性は準粒子ダンピングによってhot spot近傍の寄与が変化することで、B1gもしくはB2g対称性をとることを示した。またcurrent秩序に対するバーテックス補正の効果について解析した。電子・電荷の結合定数の補正を考慮することでcurrent揺らぎが増大することを示した。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後の研究ではボンド秩序と超伝導の関係について解析を行う。ARPESから、超伝導転移温度Tc以下では異方性が減少するという報告がされており、注目が集まっている。そこで我々はこの超伝導相内におけるネマティック秩序の抑制について解析を行う。超伝導状態ではギャップによって、フェルミ準位近傍の状態密度が減少し、スピン揺らぎが減少する。ボンド秩序はスピン揺らぎによっておこるため、超伝導相でスピン揺らぎが抑制されれば、ネマティック秩序も抑制される。この解析には、今まで考慮していたバーテックス補正に加えて、新しく超伝導ギャップによる異常グリーン関数を用いたバーテックス補正の寄与まで含めて考える必要がある。異常グリーン関数の寄与を含めたボンド揺らぎの解析を行うことで、超伝導とボンド秩序の関係について解明する。
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