酸化物高温超伝導体の電子状態のゲージ理論による研究

酸化物高温超伝導体の低エネルギー電子状態は2次元t-Jモデルによって記述できる。このモデルのスレーブボソン平均場近似解の一つである一様RVB状態が高温超伝導体の常伝導相を記述する良いモデルになっている可能性が指適されている。この状態でのFermi面が実験的に観測されるものと本質的に一致すること、平均場近似解では無視されているゆらぎをゲージ場として扱うことにより常伝導相での輸送現象を説明し得ること、また磁気的性質に対してはゆらぎは重要ではなく、平均場近似での計算結果が実験結果が実験結果を良くすることなどが知られている。ここで高温超伝導体の常伝導相に対応するのはホロン(スレーブゾソン)のボース凝縮へのクロスオーバー温度T_<BE>以上の温度領域であるが、T_<BE>は単純な摂動論では非物理的なほど高くなってしまう。本研究ではゲージ場を自己無撞着にくりこむことによりT_<BE>の変化を調べた。具体的には熱力学ポテンシャルΩへのゲージ場の寄与を考え、Ωを用いて導いた自己無撞着方程式を解き、ホロンの化学ポテンシャルが低温でのボース凝縮的な振舞から外れて急激に増加し始める温度としてT_<BE>を求めた。その結果ゲージ場の効果によりT_<BE>は大幅に減少することがわかった。また電気抵抗をDrudeの式の範囲内で計算したところ、ホロンがゲージ場の強い散乱を受けながら運動している今のような場合には直接に相関関数を評価する必要があることを意味するものと思われる。この点は現在研究中である。

酸化物高温超伝導体の低エネルギー電子状態は2次元t-Jモデルによって記述できる。このモデルのスレーブボソン平均場近似解の一つである一様RVB状態が高温超伝導体の常伝導相を記述する良いモデルになっている可能性が指適されている。この状態でのFermi面が実験的に観測されるものと本質的に一致すること、平均場近似解では無視されているゆらぎをゲージ場として扱うことにより常伝導相での輸送現象を説明し得ること、また磁気的性質に対してはゆらぎは重要ではなく、平均場近似での計算結果が実験結果が実験結果を良くすることなどが知られている。ここで高温超伝導体の常伝導相に対応するのはホロン(スレーブゾソン)のボース凝縮へのクロスオーバー温度T_<BE>以上の温度領域であるが、T_<BE>は単純な摂動論では非物理的なほど高くなってしまう。本研究ではゲージ場を自己無撞着にくりこむことによりT_<BE>の変化を調べた。具体的には熱力学ポテンシャルΩへのゲージ場の寄与を考え、Ωを用いて導いた自己無撞着方程式を解き、ホロンの化学ポテンシャルが低温でのボース凝縮的な振舞から外れて急激に増加し始める温度としてT_<BE>を求めた。その結果ゲージ場の効果によりT_<BE>は大幅に減少することがわかった。また電気抵抗をDrudeの式の範囲内で計算したところ、ホロンがゲージ場の強い散乱を受けながら運動している今のような場合には直接に相関関数を評価する必要があることを意味するものと思われる。この点は現在研究中である。