多バンド遍歴電子系の輸送特性におけるスピン自由度と軌道自由度の役割の解明

阐明自旋自由度和轨道自由度在多带流动电子系统输运特性中的作用

基本信息

批准号：
12J03649
负责人：
杉本高大
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

鉄ヒ素系超伝導体の反強磁性相における電気抵抗の異方性に関する研究を行った。飛び移り積分の値の差異や相互作用の大きさなど、採用するモデルの任意性によって結果に差が出ないかを調べた。電気抵抗の理論的な解析に当たって、記憶関数を用いた解析を採用した。前年度に記憶関数の自由電子ガスにおける定式化を適切な形で多軌道電子系に拡張することに成功したので、それを適用した。反強磁性相の基底状態を得るために、5軌道タイトバインディング模型に相互作用項を加えたハバード模型を採用した。平均場近似によって反強磁性の秩序変数を自己無撞着に解くことで電子状態を得た。この電子状態を元に、多軌道電子系の記憶関数法による電気抵抗の計算を行った。何もキャリアをドープしていない場合において、反強磁性相のフェルミ面はブリルアンゾーンの原点にホール面、その周りを取り囲むように上下に電子面、左右にディラックコーンを起源とするディラック面が存在するが、電気抵抗の異方性にはこれらの電子面とディラック面が関与する。反強磁性方向の電流を流した場合はディラック面で電子が強く散乱される一方で、強磁性方向の電流では電子面で強く散乱される。電子面がディラック面よりも大きいため、電子面で散乱される電子が多く、強磁性方向の電気抵抗が大きくなる傾向にある。パラメーターを変えた場合においても、定性的には電気抵抗の異方性の傾向が変わらないことを確認した。また、博士課程在籍中の研究を博士論文にまとめ、京都大学に提出した。

我们对铁砷超导体的抗铁磁相中的电阻各向异性进行了研究。我们研究了结果是否取决于所采用的模型的任意性质，例如跳跃积分值和相互作用的幅度的差异。对于电阻的理论分析，采用了使用内存函数的分析。在上一年，我们以适当的方式成功地将自由电子气体中存储函数的表述扩展到了多轨电子系统，因此我们对其进行了应用。为了获得抗磁相阶段的基态，采用了一个哈伯德模型，其中将相互作用项添加到五轨道紧密结合模型中。通过平均场近似值来求解抗磁性阶变量，从而获得了电子状态。基于该电子状态，使用多轨电子系统的存储函数方法计算电阻。当没有载体掺杂载体时，抗铁磁相的费米表面在布里渊区的起源处有一个孔表面，电子表面向下和向下具有一个dirac的表面，dirac表面来自左右右侧的迪拉克锥，但是这些电子表面和狄拉克表面涉及电阻的Anisotropy。当施加抗铁磁电流时，电子被强烈散布在狄拉克表面上，而当沿铁磁方向施加电流时，电子被强烈散布在电子表面上。由于电子表面大于狄拉克表面，因此许多电子被电子表面散射，而铁磁方向上的电阻趋于增加。已经证实，即使更改了参数，电阻的各向异性的定性趋势也不会改变。他还在博士学位论文中注册博士课程并将其提交给京都大学时，还汇编了自己的研究。