軌道依存型モット転移近傍における強相関効果

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遷移金属酸化物に代表される縮退したd電子系においては、軌道波動関数の空間依存性により、超伝導、磁気秩序、軌道秩序等のおもしろい物性を示すことが知られている。中でも、Caをドープしたルテニウム酸化物Sr2Ru04において期待されている軌道依存型モット転移は、これまでにあまり議論されていなかった興味深い現象の一つである。この転移は、通常の金属絶縁体転移と異なり、ある特別な軌道のみがモット転移を起こす現象である。そのため、量子臨界点近傍においては、増幅された強相関効果によりほとんど局在した軌道と遍歴軌道が現れる。このとき、スピン・軌道ゆらぎが誘起されるため、これまでに知られていない異常金属状態が期待され、軌道自由度を持つ強相関電子系におけるホットトピックスの一つとなっている。このことに刺激され、本研究では、動的平均場近似と数値繰り込み群法を用いて軌道依存型モット転移の性質について詳細に議論した。特に、軌道依存型モット転移により出現した中間相における重い電子的振る舞いが、軌道間混成によってどのように誘起されるか、磁気的性質がどのように現れるのかについて明らかにした。低温における系統的な計算を行った結果、フント結合と軌道混成の競合により、二種類の反強磁性相が出現し、近藤絶縁相と競合することを明らかにした。さらに、有限温度における磁化の非自明なふるまいについても解析を行い、軌道揺らぎの重要性について指摘した。