斥力起源超伝導における波数空間フラストレーションとギャップ構造・転移温度との相関

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本研究では，鉄系超伝導体を主とした多軌道系超伝導体における，波数空間フラストレーションの影響に注目し研究を行った。2年目はより高い転移温度を持つ物質の理論予言を目指し，前年度の研究成果を元に，鉄系超伝導体の性質の理解を試みた。また，新奇物質であるLaO1-xFxBiS2における超伝導発現機構を理解するために，Bi-S間の斥力相互作用を考慮した模型の解析を行った。またそれらの成果について各種学会で発表を行った。(1)昨年度の成果から，鉄系超伝導体において，鉄のdxy軌道における最近接原子へのホッピングt1と，第二近接原子へのホッピングt2を比較したときに，t2の方が大きい状態になることが，高い転移温度を理解する上で重要であることを示した。今年度はこの成果を元にt1とt2の比から鉄系超伝導体の性質の理解を試みた。各種鉄系超伝導体のホッピングの値を調べたところ，LaFeAsOやFeSeにおける，圧力による転移温度の上昇は，t1,t2比の変化によって理解できること示した。t1,t2の比が圧力により変化する理由を調べた結果，t1が複数の成分を持つことが原因であることがわかった。t1は鉄-鉄間の直接的なホッピングと，ヒ素やセレンを経由した，間接的なホッピングの2成分から成り立ち，圧力によりa軸長が縮まることによって，直接的な寄与が増大し，間接的な寄与と相殺をおこすことにより，急速に減少する。これによりt2が相対的の増大し，スピン揺らぎが発達，転移温度が上昇することがわかった。(2)新奇超伝導体LaO1-xFxBiS2における超伝導発現機構を理解するために，Bi-S間の電子間相互作用を考慮した有効4軌道模型の解析を行った。その結果，Bi-S間のサイト間相互作用が軌道依存性を持つと，軌道の揺らぎが発達し，超伝導のペアリングの起源になる可能性を示した。