2019 Fiscal Year Annual Research Report
銅酸化物高温超伝導体における高次のバーテックス補正を考慮した電荷密度波の理論
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18J21827
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
川口 功起 名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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| Keywords | 強相関電子系 / 銅酸化物高温超伝導体 / ネマティック秩序 / バーテックス補正 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
銅酸化物高温超伝導体は常圧下で最も高い超伝導転移温度Tcを示す物質であり、その電子状態には未だ完全には解明されていない。より高温での超伝導の実現のため、現在最も高いTcを示す銅酸化物の完全解明は物性物理の最重要課題であり、世界中で活発に研究が行われている。特に近年では、銅酸化物を含む様々な高温超伝導体で自発的に空間回転対称性が破れるネマティック秩序が見つかっており、ネマティックと高温超伝導現象の関係に大きな注目が集まっている。
銅酸化物はTcより高温で擬ギャップ現象が起こる。近年の実験で、その擬ギャップ温度T*でネマティック相転移が観測された。さらに興味深いことに、そのネマティック相転移は銅酸化物のよく似たHg系とY系でネマティシティの対称性がB1gとB2gで異なっていることも観測された。この対称性が異なる二つのネマティシティは鉄系超伝導体でも観測されている。しかし理論的には鉄系超伝導体におけるネマティシティの違いは、フェルミ面における3d電子状態の多軌道性に起因している。銅酸化物は1軌道でフェルミ面が構成されており、ネマティシティの対称性の変化は鉄系での機構とは異なると考えられる。
我々はスピン-電荷揺らぎ間の結合するバーテックス補正を導入してこのネマティック秩序について解析をおこなった。特に対称性を変化する機構について、Hot-/cold-spot構造に着目した。銅酸化物ではARPES実験によってT*以下でHot-spotでの電子のスペクトルが消失し、Fermi arcが生じることが分かっている。我々は顕著なHot-spot構造がある場合にはネマティック秩序の対称性がB2gに、そうでない場合はB1gになることを示した。Hg系は顕著な擬ギャップ現象を示しているため、我々の解析結果は実験と整合する。
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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
研究計画通りに進んでいる。またこの他にも、最近発見されたB2gネマティック秩序やネマティック秩序による帯磁率の異方性について解析を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は個々の銅酸化物の物質について解析を行う。銅酸化物は物質それぞれで構造が少しずつ異なり、それに伴い相図も異なってくる。銅酸化物の電子状態の解明には個々の物質の電子状態の特徴の原因を明らかにする必要があり、それについて解明する。
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Research Products
(2 results)
