2014 Fiscal Year Annual Research Report
ｆ２電子配置を持つ重い電子系の超伝導発現機構の解明
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14J11314
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
檜原 太一 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2016-03-31
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| Keywords | f2電子配置 / フェルミ液体 / 結晶場基底 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
UやPrなどの局在電子数の期待値がほぼ2個である(f2電子配置)重い電子系化合物で現れる準粒子状態について、多軌道周期アンダーソンモデルに結晶場効果を加えたモデルを用いて解析を行った。具体的には、f軌道の電子数が空占有状態から3重占有状態までを考慮したスレーブボソン法の平均場近似を行った。
解析の結果として、f2電子配置での重い準粒子状態は結晶場基底状態に強く依存することを解析的に示した。一般に、f2電子配置での結晶場基底状態は複数のf軌道から構成されており、結晶場基底に関与しているf軌道は全て重い準粒子状態に関与することを明らかにした。すなわち、これらのf軌道の準粒子ピークがフェルミ面近傍に現れ、伝導電子との混成項が繰り込まれることを示した。
先行研究によって、フェルミ準位近傍に現れる複数の準粒子ピークはある有限の幅に留まると予想されていたが、本研究ではこれらの準粒子ピークが現実的な電子相関の大きさで縮退していく傾向にあることを解析的に示した。準粒子ピーク間に縮退によって押しつぶされた非常にフラットな準粒子バンドがフェルミ準位にかかっており、現実的でない巨大な有効質量が現れることがわかった。この問題は、複数のf軌道が縮退する傾向から、f軌道間の直接的な飛び移りがフェルミ面の形状やエネルギー分散に反映されることが考えられる。すなわち、f2電子配置での重い準粒子状態を多軌道周期アンダーソンモデルから記述することができないことを示唆している。現在、f軌道間の飛び移りまでを考慮したモデルを用いた解析を進めている。また、この問題が本質的であるのかを調べるために、異なる手法を用いた解析を検討中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
一年目の時点で、準粒子間相互作用の導出までを予定していたが、3重占有状態までを考慮したスレーブボソン法の平均場近似の段階でモデルのさらなる拡張が必要であるということが明らかになったため。また現在、得られた結果が本質的であるかを確認するために別の手法を用いた解析も検討中であるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
f軌道間の飛び移り積分を考慮したモデルを構築し、平均場近似を行う。
得られた結果にボソン演算子の揺らぎを導入し、準粒子間相互作用について議論する。
また、得られた結果が本質的であるかを確認するために、多軌道周期アンダーソンモデルを動的平均場近似などの別の手法を用いた解析も検討中である。
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Research Products
(5 results)
