反強磁性量子臨界点近傍の超伝導とフェルミ液体

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1.準1次元系における超伝導対形成相互作用に対するくりこみ群の方法の適用準1次元系においては,1次元ゆらぎが発達しているため,従来超伝導の微視的理論研究によく用いられてきた理論手法では対形成相互作用を正しく評価することが難しい.本研究では.1次元ゆらぎを有効的に取り込めるくりこみ群の方法をこれまでのように相関関数に適用するのではなく,対形成相互作用に適用することにより超伝導の対対称性を議論した.この手法を用いることで,1次元性の強い系の対形成相互作用の特徴を高精度で評価することができる.この手法により導かれた対形成相互作用を元に,超伝導転移温度とそのギャップ関数を幅広い変数領域において数値的に計算した.例えば,ハバード模型に対応する変数領域では,鎖間飛び移り積分が増大するとともに対称性がd波1重項からp波3重項に移り変わるという結果を得た.この結果は準1次元有機超伝導(TMTSF)_2PF_6の実験をうまく説明することができる.2.反強磁性秩序と共存する奇振動数超伝導の理論反強磁性秩序と共存するような超伝導相では,超伝導ギャップ関数の振動数依存性が奇関数となるような奇振動数超伝導(Odd-SC)が,これまでに考えられてきた偶関数となるような超伝導よりも高い転移温度を持つことを示した.Odd-SCは,その対称性から必然的にギャップレス超伝導のふるまいを示し,このふるまいは,重い電子系Ce化合物の反強磁性・超伝導共存相で見られるふるまいを定性的によく説明することができる.Odd-SCはこれまでにも理論的に研究されてきたことはあったが,それを実験と結びつき,Odd-SCの現実性に光を当てたのは本研究がはじめてである.また,Odd-SCの可能性も含めると,これまでに知られている強磁性スピンゆらぎ→p波3重項,反強磁性スピンゆらぎ→d波1重項,という対称性に加え,強磁性スピンゆらぎ→s波3重項・d波3重項,反強磁性スピンゆらぎ→s波3重項,p波1重項という対称性が可能となることを現象論的に示した.