高温超伝導の理論的解明

高温超导的理论阐明

基本信息

批准号：
05224236
负责人：
長谷川泰正
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Himeji Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05224236/
关键词：
強相関電子系 t-Jモデル酸化物高温超伝導体数値的厳密対角化

项目摘要

酸化物高温超伝導体の物性を理論的に理解し超伝導のメカニズムを解明するため,前年はCuO_2面を記述するd-pモデルでの電子対の形成について考察したが,本年は,2次元t-t'-Jモデルの数値的対角化を行った.半導体エネルギー研究所の宮永昭治博士と東京大学理学部福山秀敏教授との共同研究である.2次元t-Jモデルは,低次元性と強い電子相関という酸化物高温超伝導体の特徴をよく記述するモデルである.最近,福山たちによって,t-Jモデルを次近接及び第三近接間のホッピングを含むように拡張されたモデル(t-t′-t″-Jモデル)の平均場理論で高温超伝導体の核磁気緩和や中性子散乱の実験がよく説明されることが示された.彼らによると,ランタン系(LSCO)とイットリウム系(YBCO)のフェルミ面の形状を表すように次近接及び第三近接間のホッピングを選ぶと,LSCOとYBCOの実験事実の違いがよく説明できる.しかし,強相関電子系のフェルミ面が平均場近似で正しく記述されているかどうかは自明ではない.実際,t-Jモデルでホールが1つだけ存在する場合には.長岡強磁性の状態になり平均場近似とは大きく異なる.そのため,数値的厳密対角化による計算を行い平均場近似と比較することが重要になる.以前にt-Jモデルの基底状態を調べるために開発したプログラムを運動量分布等を求めるようにし,また,ワークステーションで計算できるように改良した.結果は,強相関にも関わらず平均場近似が比較的よい近似とみなせることが示された.また,パラメータの値によっては,平均場近似があまり正しくない場合もあり,適用限界があることも明らかになった.結果は,J.Phys.Soc.Jpn.に掲載が決まっている.また,超伝導体の細線でできた3次元ネットワークの転移温度の,磁場の大きさと方向による依存性を計算した.

为了从理论上理解氧化物高温超导体的物理性质并阐明超导机理，去年我们考虑了描述CuO_2平面的d-p模型中电子对的形成，但今年我们将重点关注两个-维 t -t'-J 模型数值对角线这是半导体能源研究所的 Shoji Miyanaga 博士和东京大学理学院的 Hidetoshi Fukuyama 教授共同研究的一个描述良好的模型。最近，Fukuyama 等人使用模型的平均场理论（t-t′-t”-J 模型）研究了高温超导体的核磁弛豫，其中 t-J 模型扩展到包括下一个和第三个邻居之间的跳跃。和中子散射实验得到了很好的解释。根据他们的说法，如果选择下一个和第三个邻居之间的跳跃来表示镧系（LSCO）和钇系（YBCO）费米面的形状，LSCO和YBCO的实验实际上是有区别的然而，强关联电子系统的费米面是否能用平均场近似正确描述并不明显。事实上，如果t-J模型中只有一个空穴，那么长冈铁磁态的平均场近似是什么？因此，使用精确的数值对角化进行计算并将其与平均场近似进行比较非常重要。我们使用之前开发的程序来研究 t-J 模型的基态，以找出动量分布等。此外，结果表明，尽管相关性很强，但平均场近似可以被认为是一个相对较好的近似。而且，根据参数值的不同，平均场近似在某些情况下并不十分准确。很明显，其使用存在局限性，该结果计划发表在《J.Phys.Soc.Jpn》上。此外，由细超导线制成的三维网络的转变温度由以下因素决定。我们计算了磁场大小与方向的相关性。