強相関電子系における実空間構造がもたらす多彩な量子臨界現象の理論

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異方的超伝導の1種であるd波超伝導体の(1,1)エッジでは、アンドレーエフ束縛状態が生じ、それによってエッジで強磁性揺らぎが発達し、トリプレット超伝導が誘起される可能性がある。今年度前半は、エッジに誘起される奇周波数・s波超伝導の実現を議論した。本研究では、(1,1)エッジのある2次元正方格子ハバード模型において、ギャップ関数の振動数依存性まで考慮して「線形化トリプレットギャップ方程式」を実空間で解析した。解析の結果、時間反転対称性を保った、エッジd+s^odd波超伝導状態が得られた。更にこの時、エッジに沿って自発スピン流が生じることが分かった。また、奇周波数超伝導において、Φ(iε_n)とΦ^+(iε_n)の関係式は未解明であったが、非エルミート関係式に基づいた計算では、純虚数のスピン流が得られることから、エルミート関係式が正しい関係式であることが分かった。以上の内容は論文として出版された。今年度の後半は、鉄系超伝導体FeSeのネマティック状態の研究を行った。近年、鉄系超伝導体などの強相関電子系において、回転対称性が自発的に破れるネマティック秩序が注目を集めている。一方で、最近のARPESの実験によって、FeSeのネマティック秩序下でのY点の電子面の消失が報告されているが、その理由が未解明であった。そこで、本研究ではFLEX近似の自己エネルギーまで考慮してxz,yz,xy軌道についてのDW方程式を解析した。その結果、xy軌道のd波ボンド秩序によって、Y点でのxy軌道の準位が変化し、Y点電子面の消失が再現できた。更に、線形化DW方程式の固有値から、電子ネマティック感受率を計算し、実験と整合する温度依存性が再現できた。以上の研究によって、バルクのFeSeネマティック状態の理解が進んだため、今後は不純物やエッジに誘起されるネマティック秩序の研究の発展が期待できる。