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2011 年度 実績報告書

f電子系の高次多極子転移と乱れの効果

研究課題

研究課題/領域番号 20340084
研究機関東北大学

研究代表者

倉本 義夫  東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70111250)

キーワードf電子系 / 多極子 / 連続時間量子モンテカルロ / 近藤格子 / 非クラマース系 / 2チャンネル近藤格子 / 磁気八極子 / 動的平均場理論
研究概要

*非クラマース結晶場状態を持つ2チャンネル近藤格子の複合秩序変数
非クラマース2重項を結晶場基底状態にもつ近藤格子を,連続時間量子モンテカルロ法(CT-QMC)と動的分子場理論(DMFT)を組み合わせて研究し,新しいタイプの秩序状態を見出した.伝導帯は非クラマース2重項に対応して軌道縮退しており,サイトあたり1個の伝導電子があるモデルをとる.この場合,時間反転対称性は破れているが,磁気モーメントが発生しない秩序が存在する.この秩序では,局在電子の擬スピン(軌道モーメント)と,伝導電子の擬スピンの内積が2つの軌道で異なる.これは遍歴八極子の秩序変数に対応する.その観測は容易ではないので,この複合秩序は隠れた秩序の候補になる.さらに,この複合秩序は,伝導電子の軌道モーメントの奇振動数秩序に対応している.奇振動数秩序は超伝導で盛んに議論されているが,本結果は複合秩序と奇振動秩序の本質的理解に寄与する.
*強いポテンシャル散乱を合わせ持つ磁性不純物の近藤効果
近藤効果は,降温とともに電気抵抗が対数的に増大する現象である.ところが,物質によっては,電気抵抗が対数的に減少する場合があり,逆近藤効果と呼ばれている.この原因の理解は確立していない.我々は,ポテンシャル散乱と交換散乱の干渉効果に着目し,CT-QMCを用いて伝導電子の散乱行列を各温度に対して導出した.干渉効果により,伝導電子の散乱行列は,エネルギーの関数として著しい非対称性を持つことが分かった.これにより,電気抵抗が減少する温度領域が生ずる.しかし,極低温の電気抵抗は,通常の近藤効果と同様にユニタリー極限値に収束することも分かった.

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Spin Density Wave Driven by Quadrupolar Kondo Effect in Two-Channel Kondo Lattice2011

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Hoshino, Junya Otsuki, Yoshio Kuramoto
    • 雑誌名

      Proc.Int.Conf.Heavy Electrons (ICHE2010), J.Phys.Soc.Jpn.

      巻: 80 ページ: SA135-1-SA135-3

    • DOI

      10.1143/JPSJS.80SA.SA135

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electronic Orders Induced by Kondo Effect in Non-Kramers f-Electron Systems2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Kuramoto, Shintaro Hoshino, Junya Otsuki
    • 雑誌名

      Proc.Int.Conf.Heavy Electrons (ICHE2010), J.Phys.Soc.Jpn.

      巻: 80 ページ: SA018-1-SA018-6

    • DOI

      10.1143/JPSJS.80SA.SA018

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Disorder-Induced Multiple Transition Involving Z2 Topological Insulator2011

    • 著者名/発表者名
      Ai Yamakage, Kentaro Nomura, Ken-Ichiro Imura, Yoshio Kuramoto
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn.

      巻: 80 ページ: 053703-1-053703-5

    • DOI

      10.1143/JPSJ.80.053703

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microscopic Mechanism for Staggered Scalar Order in PrFe4P122011

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Hoshino, Junya Otsuki, Yoshio Kuramoto
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn.

      巻: 80 ページ: 033703-1-033703-4

    • DOI

      10.1143/JPSJ.80.033703

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flat edge modes of graphene and of Z 2 topological insulato2011

    • 著者名/発表者名
      Ken-Ichiro Imura, Shijun Mao, Ai Yamakage, Yoshio Kuramoto
    • 雑誌名

      Nanoscale Research Letters

      巻: 6 ページ: 358-1-358-6

    • DOI

      10.1186/1556-276X-6-358

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tight-binding model for topological insulators : Analysis of helical surface modes over the whole Brillouin zone2011

    • 著者名/発表者名
      Shijun Mao, Ai Yamakage, Yoshio Kuramoto
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B

      巻: 84 ページ: 115413-1-115413-14

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.84.115413

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical study of Kondo impurity models with strong potential scattering : Reverse Kondo effect and antiresonance2011

    • 著者名/発表者名
      A.Kiss, Y.Kuramoto, S.Hoshino
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B

      巻: 84 ページ: 174402

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.84.174402

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diagonal Composite Order in a Two-Channel Kondo Lattice2011

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Hoshino, Junya Otsuki, Yoshio Kuramoto
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Letters

      巻: 107 ページ: 247202

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.107.247202

    • 査読あり
  • [学会発表] f電子希釈による近藤格子の磁気秩序誘起2012

    • 著者名/発表者名
      星野晋太郎, 倉本義夫
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-26
  • [学会発表] 奇周波数磁気秩序2012

    • 著者名/発表者名
      倉本義夫
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] ヘリカルな伝導の干渉効果2011

    • 著者名/発表者名
      増田俊平, 倉本義夫
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大
    • 年月日
      2011-09-24
  • [学会発表] 非クラマース二重項と伝導電子の強い相互作用によって誘起される八極子秩序2011

    • 著者名/発表者名
      星野晋太郎, 大槻純也, 倉本義夫
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] おわりに-多極子研究の展望2011

    • 著者名/発表者名
      倉本義夫
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] 斥力相互作用モデルによるフラーレン系超伝導に対する理論2011

    • 著者名/発表者名
      山崎智史, 倉本義夫
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大
    • 年月日
      2011-09-21

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公開日: 2013-06-26  

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