2006 Fiscal Year Annual Research Report
現実的4f殻構造と結晶場構造を考慮した強相関電子系の動力学的理論
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06J05014
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
大槻 純也 東北大学, 大学院理学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Keywords | Non-Crossing Approximation / CeB_6,Ce_xLa_<1-x>B_6 / de Haas-van Alphen効果 / 結晶場 / 近藤効果 |
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| Research Abstract |
アンダーソンモデルの動的物理量を計算する手法の中で、Non-Crossing Approximationは局在電子間のクーロン斥力Uが無限大の強相関極限で良い近似である。しかし、現実的なモデルに適用することを考えた場合、有限のUで計算することが必要となる。我々は、過去に酒井らによって考案された有限のUへの拡張をもとに、グリーン関数の摂動展開において4f^2状態を中間状態とした交換過程をより多く取り込む近似を考案した。その改良によって、フェルミレベル近傍でより良い結果を得ることができた。また、この手法はそれまでの手法と比べて、余分な計算時間がほとんど必要ないという特徴があり、現実的なモデルに適用するのに適している。この特徴により、我々の近似は、動的平均場理論に基づいたバンド計算における不純物ソルバーとして利用されている。
CeB_6のde Haas-van Alphen(dHvA)効果において、磁場によって縮退が解けた2つのスピン成分のうち、片方のスピン成分がdHvA振動に寄与をしていないという実験事実が知られている。また、希釈系Ce_xLa_<1-x>B_6では、dHvA振動の有効質量がCe濃度xに比例しており、それは磁場の減少とともに増加し、観測された範囲から低磁場へ外挿すると有限の磁場で発散するように見えることが知られている。有効質量の発散的な振る舞いの起源、及びdHvA効果に対するスピン依存性を明らかにするために、CeB_6およびCe_xLa_<1-x>B_6の結晶場と近藤効果を考慮した計算を行った。その結果、高磁場から磁場を下げると有効質量は増加し、実験で観測可能な範囲の磁場から低磁場へ外挿すると有限磁場で発散するように見えることがわかった。近藤効果による有効質量の増加は、高磁場においてはCe濃度xに比例するため、実験事実と対応する。また、磁場で分裂した結晶場の異方性から有効質量のスピン依存性が導かれ、各スピン成分のdHvA振動への寄与の違いを示した。
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