分子内振動モードと強く結合した電子の運動と多体効果

电子运动和多体效应与分子内振动模式强烈耦合

• 批准号: 07232214
• 负责人: 高田 康民
• 金额: $ 0.32万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07232214/
• 关键词: フラーレン; 超伝導; 同位体効果; 狭いバンド; バイポーラロン; 強相関; 電荷密度波(CDW); スピン密度波(SDW)

フラーレン超伝導体A_3C_<60>では,転移温度Tcが特徴的な圧力効果を持ち,コヒーレンス長ξが極めて短い超伝導が,狭いバンド幅Wの伝導電子帯に電子が半分詰まった状況で発現している.そして,_<12>Cの50%を_<13>Cに置き換える同位体効果の実験において,原子状態で_<12>Cと_<13>Cとを混ぜる場合と,一旦_<12>C,及び,_<13>Cだけで分子を作ってから混ぜる場合とでは,Tcが大きく違うという面白い同位体効果も見いだされている.さて、伝導電子が分子内に局在したフォノンと強く結合し,かつ,相互にも強いクーロン斥力Uの影響下にあるこの系を記述する簡単な模型として,ハーフ・フィルドのハバ-ト・ホルスタイン模型を取り上げた.そして,ξが短いことを鑑み,まず,2サイト問題を考えた.厳密数値対角化法によって,電荷,スピン,そして超伝導の応答関数を計算し,相互の大きさ,自由電子系での値との比較を行った.さらに,平均場近似の考え方を導入して,得られた応答関数からマクロな系でのTcを評価した.その結果,この模型では,主にCDW相か,SDW相が安定であることが分かるが,同時に,これら二つの相の入れ替わるごく限られたパラメータ領域でオフサイト対の超伝導が出現する.これは,CDW相を動かないバイポーラロン状態,SDW相をハイトラ-・ロンドン状態という立場からみると,“相関のある分子軌道"に立脚する超伝導として解釈される.ところで,この超伝導の場合,普通は逆同位体効果が期待されることが分かった.すなわち,BCS理論で想定しているようなWの大きい極限から,次第にWを小さくして, フォノンのエネルギーω_0の程度になると,同位体効果の係数αが符号を変えることになる.これは,BCS理論におけるT_cの公式で,Wとω_0との役割を入れ替えて考えることで,定性的には自然に理解できる.ただし,フラーレン超伝導体のように,有効クーロン斥力U自体が同位体置換で変わる場合には,たとえ,W【approximately equal】ω_0としても,通常の同位体効果が起こっても良いことも示された.そして,この機構を考えることで,フラーレン超伝導体の同位体効果を完全に説明できた.

フラーレンSuperconductor A_3C_<60>では, the special pressure effect of changing the temperature Tc is maintained, コヒーレンス长ξが extremely short い超伝 conducting が, narrow い バ ン の 伝 conducting electron 帯 に electron が half minute 诘 ま っ た condition で発 appearsしている.そして,_<12>Cの50%を_<13>CにSETきchangeえる peer effectの実験において, atomic stateで_<12>Cと_<13>Cとをmixedぜるoccasionと, once_<12>C, andび,_<1 3>C molecular molecule is mixed and the situation is the same, and Tc is the same as the large molecule. See いだされている.さて、伝 Conduct electrons がThe internal molecule is in the したフォノンとstrongくcombinationし, かつ, mutual にもstrong Description of the いクーロン repulsion force Uにあるこの式をする简単なmodelとして,ハーフ・フィルドのハバ-ト・ホルスタインmodelをtakeり上げた.そして,ξが小いことを见み,まず,2サイトquestionを考えた.即number値対 Cornification method によって, charge, スピン, そしてsuper conductor の応Answer number をcalculationし, mutual の大きさ, Free electron system での値 との comparison を row った. さらに, mean field approximation のtest え square を import し て, get ら た応 answer The result of the related number, the model of the model, the main model, the CDW phase, and the SDW phaseが stabilized であることが分かるが, at the same time, これら二つのphaseの入れ选わるごくlimited られたパラメータ domainでオフサイト対の超伝guiがappearsする.これは,CDWphaseを动かないバイポーラロンstate,SDW Phase をハイトラ-・ロンドンstatus というstand からみると, "Relevant のあるMolecular Orbital" に Footing するSuper 伝 Directorとしてsolved 釈される.ところで,この超伝guideのoccasion, normalはreverse same-body effectがexpectationされることが分かった.すなわち, BCS theory でscenario しているようなW の大きいlimit から, Jiji にWを小さくして, フォノンのエネルギーω_0の Degree になると, the same body effect の coefficient α が symbol を変えることになる.これは, BCS theory におけるT_cのFormula で, Wとω_0とのservice cut を入れ为えて考えることで,qualitative にはnatural にunderstanding できる.ただし,フラーレンsuperconductor のように,effective クーロン repulsion U self-isotope replacement で変わる occasion には, たとえ, W【approximately equal】ω_0としても, usually the same body effect is the same as the same one.して, このMechanism を考えることで, フラーレンSuperdensity conductor のisotope effect をComplete explanation できた.

项目成果

Y. Takada and H. Yamagami: "Coulomb Hole in a He Atom" J. Phys. Soc. Jpn.64. 3606-3609 (1995)

Y. Takada 和 H. Yamagami：“He 原子中的库仑洞”J. Phys。

Y. Takada: "Exact Self-Energy of the Many-Body Problem from Conserving Approximations" Phys. Rev.B52. 12708-12719 (1995)

Y. Takada：“来自守恒近似的多体问题的精确自能” Phys。

Y. Takada: "Strong-Coupling Theory for Superconductivity with Vertex Corrections" Condensed Matter Theories. Vol.10. 255-268 (1995)

Y. Takada：“带有顶点校正的超导强耦合理论”凝聚态理论。

Y. Takada: "Electron-Phonon Locking and Superconductivity" J. of Superconductivity. 8. 429-432 (1995)

Y. Takada：“电子-声子锁定和超导”J. of Superconductivity。

Y. Takada and T. Higuchi: "Vertex Function for the Coupling of an Electron with Intramolecular Phonons: Exact Results in the Antiadiabatic Limit" Phys. Rev.B52. 12720-12735 (1995)

Y. Takada 和 T. Higuchi：“电子与分子内声子耦合的顶点函数：抗绝热极限的精确结果” Phys。