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ｆ２電子配置を持つ重い電子系の超伝導発現機構の解明

阐明f2电子构型重电子系统超导机理

基本信息

批准号：
14J11314
负责人：
檜原太一
金额：
$ 1.09万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J11314/
关键词：
f2電子配置非磁性一重項重い電子フェルミ液体結晶場基底

项目摘要

局在軌道に電子が２つ配置された重い電子系(f2電子配置)は、非磁性の局在状態が基底になり得るという点で、電子が1つ配置された系とは本質的に異なる物性を示すことが知られている。しかし多軌道系を取り扱う必要があるために、格子モデルでの微視的な理論はほとんど行われてこなかった。そこで本研究は、スレーブボソン法を用いて多軌道周期アンダーソンモデルを解析し、特に非磁性一重項基底と準粒子状態の関連性について解析を行った。スレーブボソン法には近年、多軌道ハバード模型に適用できるよう拡張された、Rotationally Invariant Slave Boson (RISB)法を利用した。結果として、非磁性一重項基底には２種類の異なる振る舞いを示すものがあり、その振る舞いの違いは、局在軌道への電子占有の違いによることを明らかにした。Γ_1非磁性一重項基底では、最もエネルギーが低い軌道に２つの電子が占有され、結果として重い準粒子状態を形成しないことを明らかにした。この結果は従来のSlave Boson法であるKotliar-Ruckenstein法では議論できず、周期系では本研究で初めて示した。一方、六方晶で現れるΓ_4非磁性一重項基底では、２つのf軌道に電子が１つずつ占有され、各軌道ごとに近藤一重項状態を形成することで重い準粒子が形成されることをあきらかにした。この準粒子状態はΓ_4基底一重項状態と隣接しており、非磁性一重項基底と近藤一重項基底の競合領域であると考えられる。また、通常の重い準粒子状態とは違い磁気感受率が増強されないことを示した。この振る舞いはUPt_3で観測されている実験結果と矛盾しない。本研究はRISB法の鞍点近似の解析に終始しており、超伝導状態や非フェルミ液体について議論することができてない。今後の研究として、RISB法に揺らぎを取り入れる新たな手法の開発を目指す。

Bureau in orbit に electronic が 2 つ configuration された heavy い an electronics (f2) electronic configuration は, non-magnetic の bureau in state が basal になり have るというで, electronic が 1 つ configuration された department とはに the nature of different なる property を shown すことが know られている. しかし orbit department more を take り Cha う necessary があるためモに, grid デルでの theory of micro visual なはほとんど line われてこなかった. そこでは, this study スレーブボソをン method with いて orbital period more アンダーソンモデルを parsing し, に non-magnetic a heavy item basal と quasiparticle state の masato even sex につい analytical line をってた. スレーブボソン method には in recent years, many rail ハバード model にできるよう company, zhang された, Rotationally Invariant Slave Boson (RISB) を using した. Results として, non-magnetic a heavy basal には 2 kinds の different なる vibration る dance いを shown すものがあり, その vibration る dance いいの spare は, bureau in orbit への electronic occupies の violations いによることを Ming らかにした. Γ _1 non-magnetic a heavy item basal では, most もエネルギーが low いにつ 2 の electronic が occupies され, results として heavy い quasiparticle state を form しないことを Ming らかにした. この results は従 to の Slave Boson method である Kotliar Ruckenstein method では comment できず, periodic system では at the beginning of this study でめて in した. A square and hexagonal で now れる Γ _4 non-magnetic a heavy item basal では, 2 つのに electronic が 1 f orbit つずつ occupies され, each orbit ごとに kondo, a heavy item status を form することで heavy い quasiparticle が form されることをあきらかにした. この quasiparticle state は Γ _4 basal a heavy item status と隣 meet しており, non-magnetic a heavy basal と kondo, a heavy item basal の competition field であると exam えられる. Youdaoplaceholder0, usually, the state of the quasicrystal particle of the bulk weight is と, <s:1>, and the magnetic susceptibility is が increased, されな, た, とを, indicating that たた. The actual results of the で観 test されてる experimental results と contradiction ななる. This study は RISB の saddle points the approximate analytical にの beginning しておりや, super 伝 state not フェルミ liquid について comment することができてない. In the future, <s:1> research will be conducted on とてて, and the RISB method に and らぎを will incorporate と into れる. New たな techniques will be developed to を aim at す.