酸化物超伝導の発現機構の量子モンテカルロ・シミュレーションによる研究

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酸化物超伝導体中の電子(正孔)は銅サイトで強い相関を受けている。この系の励起スペクトルの記述には1不純物アンダーソン模型がしばしば用いられる。一方、超伝導を担う電子(正孔)の状態の記述には1不純物模型ではなく、強い相関のある「周期的な」系の電子状態の記述が必要である。このような系の低温での状態はフェルミ液体として記述できると考えられているが、Varmaによって主張されているように、通常のフェルミ液体論では電子間の磁気的相関の空間変化は相関のないときと本質的に同じであって、正しく記述できない。Varmaは、そのような記述には2不純物による近藤-重項基底状態の記述が必要にして充分であると主張している。そこで本研究では、2不純物アンダーソン模型の基底状態、励起スペクトル等を記述する理論的方法を開発した。方法は、希工類Ceイオンの価数揺動の記述に成功したNCA法を拡張したもので、2個の不純物全体としての局在電子レベル・スキームを出発点として取り、その間の混成プロセスを自己無撞着に取り込む。これは最近筆者が開発した希土類Tmイオンの近藤効果の記述法に類似しており、従ってその方面の研究と並行して行った。計算は積分方程式の自己無憧着な解を繰り返し法により数値的に求めるもので、多重積分も含まれることから、東北大学のスーパーコンピューターをかなり使用した。Tmの計算がほぼ一段落し、2不純物系の計算が進行中である。発表論文リストにはTmについてのものを2編あげた。2不純物系については計算が完了次第発表の予定である。