2013 Fiscal Year Annual Research Report
磁場が誘起する超伝導・反強磁性共存現象の強相関モデルに基づく理論
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13J01126
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
畠山 雄気 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Keywords | 超伝導 / 反強磁性 / 常磁性対破壊効果 / 強相関効果 |
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| Research Abstract |
本年度は、常磁性対破壊効果によって誘起される超伝導・反強磁性共存相への強相関効果の影響についての理論解析を行った。理論モデルとして、常磁性対破壊効果を取り入れた二次元ハバードモデルから出発し、数値計算手法としてFluctuation-Exchange (FLEX)近似を用いることで電子状態の解析を行った。その結果、強相関効果を考慮に入れた場合でも、常磁性対破壊効果が強いd波超伝導相の高磁場領域で超伝導・反強磁性共存相が実現することを示した。また、常磁性対破壊効果によって誘起される超伝導・反強磁性共存に対して強相関効果が与える影響の詳細について解析を行った結果、準粒子繰り込み、超伝導ギャップの大きさ、ストーナー増強因子、主にこれら三種類の効果が反強磁性秩序化に影響を与えることが分かった。また、反強磁性量子臨界点近傍では、ストーナー増強因子の効果が他の強相関効果よりも大きくなり、反強磁性秩序化を増強する事が分かった。
以上の結果から、常磁性対破壊効果によって誘起される超伝導・反強磁性共存メカニズムは、常磁性対破壊効果が強いd波超伝導体において電子相関の強さによらず一般的に成り立つ事が示された。また、常磁性対破壊効果が強いd波超伝導体が圧力印加・ドーピング等によって反強磁性量子臨界点に近づくと、超伝導相の高磁場領域で反強磁性・超伝導秩序共存相が誘起される事が予想される。
また、常磁性対破壊効果によって誘起されたFFLO超伝導・反強磁性共存相が実現していると考えられているCeCoIn_5の高磁場低温相において、磁気構造相転移の存在が実験的に示唆された。そこで高磁場低温相内の磁気構造転移について理論解析を行った結果、磁場を大きくするにつれて、超伝導秩序と反強磁性秩序が空間的に分離した構造から、それらが空間的に共存した構造へと2次転移によって連続的に移り変わっていく事を示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
常磁性対破壊効果によって誘起される超伝導・反強磁性共存相への強相関効果の影響について理論解析によってその詳細を明らかにしたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、CeCoIn_5等の重い電子系超伝導体で観測されているH_<c2>(O)近傍の反強磁性量子臨界現象について、常磁性対破壊効果が強い超伝導状態が及ぼす影響について理論解析を行う予定である。
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