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2022 年度 実施状況報告書

くりこみ群による構造因子最適化理論によるカゴメ金属の研究

研究課題

研究課題/領域番号 22K14003
研究機関京都大学

研究代表者

田財 里奈  京都大学, 基礎物理学研究所, 助教 (10880023)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
キーワードカゴメ超伝導 / 時間反転対称性の破れ / 電子多体散乱
研究実績の概要

近年、層状カゴメ超伝導体AV3Sb5が発見され、幾何学的なフラストレーションを有する遍歴電子系の研究が盛んに行われている。90[K]以下では、時間反転対称性(TRS)を破る秩序相が観測され、更に低温では、エキゾチックな超伝導相が観測された。この多彩な相図は、第一原理、繰り込み群、平均場など、多くの理論によって研究されてきた。しかし、これらの秩序相の微視的な起源や、多体相互作用の役割は、これまでの研究からは理解することができなかった。本研究では、平均場近似を超えた多体効果に由来する「バーテックス補正」に注目し、高温での電荷秩序相や、時間反転対称性の破れの起源を明らかにした。更に、この干渉機構において、異なるバンホーヴ特異点における、スピン揺らぎの交換過程が重要であることを明らかにした。これらの研究成果は国内外の研究会・学会で発表済みである。

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

当初の計画通り、バーテックス補正を考慮した多体相互作用の計算及び、得られた秩序相の解析方法としてg-ologyの前方・後方・ウムクラップ散乱による散乱チャンネルの分類法を確立することができた。この手法によって、新規カゴメ系の超伝導状態や電荷秩序・時間反転対称性の破れのミクロな起源を理解することができた。

今後の研究の推進方策

今後は、これまでのカゴメ超伝導体の研究で得られた知見を活かし、最近の実験で注目されているカゴメ超伝導体の巨大磁化の理論的解析や、非相反応答などの輸送係数の計算にその適用範囲を広げたい。また、異なる理論手法での検証を行う必要があるため、fRG(汎関数くりこみ群法)をカゴメ系に適用し、摂動論による結果の妥当性を検証したい。

次年度使用額が生じた理由

当初予定していた海外出張がcovid19の為延期となった為、次年度に改めて海外出張を行う計画である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Rigorous formalism for unconventional symmetry breaking in Fermi liquid theory and its application to nematicity in FeSe2023

    • 著者名/発表者名
      Tazai Rina、Matsubara Shun、Yamakawa Youichi、Onari Seiichiro、Kontani Hiroshi
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 107 ページ: -

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.107.035137

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanism of exotic density-wave and beyond-Migdal unconventional superconductivity in kagome metal AV<sub>3</sub>Sb<sub>5</sub>(A = K, Rb, Cs)2022

    • 著者名/発表者名
      Tazai Rina、Yamakawa Youichi、Onari Seiichiro、Kontani Hiroshi
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 8 ページ: -

    • DOI

      10.1126/sciadv.abl4108

    • 査読あり
  • [学会発表] Permanent Loop Current in Strongly Correlated Electron Systems based on fRG2023

    • 著者名/発表者名
      田財里奈
    • 学会等名
      FRG workshop at RIKEN
    • 招待講演
  • [学会発表] Origin of superconductivity and CDW with/without time-reversal-symmetry breaking in kagome metals AV3Sb5 (A=K,Rb,CS)2022

    • 著者名/発表者名
      田財里奈,山川洋一,大成誠一郎,紺谷浩
    • 学会等名
      29th international conference on low temperature physics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Non-Trivial Interplay between Unconventional CDW and Superconductivity in Kagome Metal AV3Sb52022

    • 著者名/発表者名
      田財里奈,山川洋一,大成誠一郎,紺谷浩
    • 学会等名
      the Materials and Mechanisms of Superconductivity (M2S) conference
    • 国際学会
  • [学会発表] カゴメ超伝導体AV3Sb5における時間反転対称性の破れとネマティック相の起源2022

    • 著者名/発表者名
      田財 里奈, 小川明里,山川洋一,大成誠一郎,紺谷浩
    • 学会等名
      基研研究会「非自明な電子状態で発現する超伝導現象の新しい潮流」
    • 招待講演
  • [学会発表] カゴメ金属AV3Sb5における電荷秩序・超伝導・時間反転対称性の破れの起源2022

    • 著者名/発表者名
      田財里奈,山川洋一,大成誠一郎,紺谷浩
    • 学会等名
      日本物理学会 秋季大会

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公開日: 2023-12-25  

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