CeおよびYb化合物の強相関電子帯構造の第一原理計算

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21540372
• 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: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 柳町 治 独立行政法人物質・材料研究機構, 量子ビームユニット, NIMS特別研究員 (60005957)
• 連携研究者: 北澤 英明 独立行政法人物質・材料研究機構, 量子ビームユニット, ユニット長 (00195257) ; 鈴木 博之 独立行政法人物質・材料研究機構, 量子ビームユニット, 主幹研究員 (60354370)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 強相関系 / バンド計算

研究概要

4f電子系にたいする第一原理バンド計算法を動的平均場理論(DMFT)により発展させた。結晶場分裂、スピン軌道相互作用分裂、f^1→f^0, f^2仮想励起による交換相互作用を取り入れた。AuCu_3型Ce化合物(CePd_3, CeRh_3, CeIn_3, CeSn_3)への適用を進め、計算ノウハウの蓄積を行なった。近藤温度はほぼ実験結果を再現する。CeIn_3以外ではDMFT計算によるフェルミ面形状は局所密度近似のものと一致した。CeIn_3ではDMFTの結果がサイクロトロン質量まで含めてde Haas-van Alphen効果の実験結果を再現する。

研究成果

• [雑誌論文] Heavy Fermion 4f Band in the "Localized" AF Ordering Regime of CeIn_3 (2012)
  • 著者名/発表者名: Osamu Sakai
  • 雑誌名: JPSJ Online-News and Comments
• [雑誌論文] Band Calculations for Ce Compounds with AuCu_3-Type Crystal Structure on the Basis of Dynamical Mean Field Theory : II. CeIn_3 and CeSn_3 (2012)
  • 著者名/発表者名: Osamu Sakai and Hisatomo Harima
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 81 ページ: 024717-1-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spiral magnetic structure in spin-5/2 frustrated trimerized chains in SrMn_3P_4O_<14> (2011)
  • 著者名/発表者名: Masashi Hase, Vladimir Yu Pomjakushin, Lukas Keller, Andreas D. nni, Osamu Sakai, Tao Yang, Rihong Cong, Jianhua Lin, Kiyoshi Ozawa, and Hideaki Kitazawa
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 84 ページ: 184435-1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] First Principle DMFT Band Calculation for Ce Compounds with AuCu_3-type Crystal Structure (2011)
  • 著者名/発表者名: Osamu Sakai and Hisatomo Harima
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 80 ページ: SA127-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation and disruption of current paths of anodic porous alumina films by conducting atomic force microscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Oyoshi, S. Nigo, J. Inoue, O. Sakai, H. Kitazawa and G. Kido
  • 雑誌名: Applied Surface Science 巻: 257 ページ: 837-841
  • 査読あり
• [雑誌論文] Band Calculations for Ce Compounds with AuCu_3-type Crystal Structure on the basis of Dynamical Mean Field Theory : I. CePd_3 and CeRh_3 (2010)
  • 著者名/発表者名: Osamu Sakai
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 79, No11 ページ: 114701-1-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Resonant Magnetic X-ray Diffraction Study on the Triangular Lattice Antiferromagnet GdPd_2Al_3 (2009)
  • 著者名/発表者名: Toshiya Inami, Noriki Terada, Hideaki Kitazawa and Osamu Sakai
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 78, No8 ページ: 084713-1-5
  • 査読あり
• [学会発表] DMFT計算によるCeIn_3とCeSn_3のフェルミ面構造とサイクロトロン質量 (2012)
  • 著者名/発表者名: 酒井治,播磨尚朝
  • 学会等名: 日本物理学会2012年第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス(西宮市)
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] 希土類化合物Ce3Pd20Si6の近藤効果II (2011)
  • 著者名/発表者名: 阿野元貴,藤田雅也,三本啓輔,赤津光洋,根本祐一,後藤輝孝,小野宏基,武田直也,酒井治, Andreas Donni,北澤英明
  • 学会等名: 日本物理学会2011年度秋季大会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス(富山市)
  • 年月日: 2011-09-24
• [学会発表] 超音波によるCe_3Pd_20Si_6の近藤効果の研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松尾一穂,藤田雅也,阿野元貴,荒木幸治,立川喜章,三本啓輔,赤津光洋,根本祐一,後藤輝孝,武田直也,酒井治, Andreas Donni,北澤英明
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学五十嵐キャンパス(新潟市)
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] 動的平均場理論によるCeIn_3に対する第一原理バンド計算II (2011)
  • 著者名/発表者名: 酒井治,播磨尚朝
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学五十嵐キャンパス(新潟市)
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] 動的平均場理論によるCeIn_3に対する第一原理バンド計算 (2010)
  • 著者名/発表者名: 酒井治,播磨尚朝
  • 学会等名: 日本物理学会2010年度秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学中百舌鳥キャンパス(堺市)
  • 年月日: 2010-09-18
• [学会発表] DMFTの現状と課題 (2010)
  • 著者名/発表者名: 酒井治
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス(岡山市)
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] 結晶場近藤効果競合系の比熱・帯磁率の計算簡易パッケージCXcalの紹介とそれによる実験の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 酒井治,北澤英明
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス(岡山市)
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] 動的平均馬理論による金銅3型Ce化合物の第一原理バンド計算II (2009)
  • 著者名/発表者名: 酒井治
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学黒髪キャンパス(熊本市)
  • 年月日: 2009-09-25