多軌道電子系におけるＭｉｇｄａｌ－Ｅｌｉａｓｈｂｅｒｇ近似を超えた超伝導理論

多轨道电子系统中超越 Migdal-Eliashberg 近似的超导理论

基本信息

批准号：
18J12852
负责人：
田財里奈
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J12852/
关键词：
超伝導多極子超伝導機構の解明

项目摘要

重い電子系では、強いSOIに起因して多極子秩序相という興味深い転移現象を示す。この研究は50年以上前から精力的に行われてきたが、多極子秩序相のミクロな発現機構は今日に至るまで未解明のままであった。そこで本研究では、従来の平均場理論を超えた「多極子揺らぎに対する高次の多体効果であるUVCを考慮した多体理論」を構築し、反強4極子秩序相を示すことが実験的に提案されているCeB 6 の研究を行った。平均場近似である乱雑位相近似(RPA)を超えた多体効果を考慮し、多極子揺らぎを計算した結果、Aslamazov-Larkin(AL)型バーテックス補正によってO xy の対称性を持つ反強4極子揺らぎが顕著に増強する事実を見出した。本研究の結果、反強4極子相のミクロな発現機構が、従来無視された「多極子揺らぎ間の量子干渉効果」であることを明らかにした。次に、重い電子系における多極子自由度とUVCを考慮した超伝導理論を構築し、2軌道周期アンダーソン模型の解析を行った。従来の理論では異方的超伝導しか得られなかった。一方、 UVCを考慮した本理論では、反強磁性相付近でｓ波超伝導が発現することを見出した。更に、このミクロな起源として「磁気多極子揺らぎと電気多極子揺らぎの協力によるs波超伝導相」という、従来の理論常識を超えた新規超伝導機構を見出した。以上の内容を論文として出版するとともに、国内外での研究発表を行った。

由于强 SOI，重电子系统表现出一种有趣的转变现象，称为多极有序相。尽管这项研究已经积极开展了50多年，但直到今天，多极有序相形成的微观机制仍不清楚。因此，在本研究中，我们构建了超越传统平均场理论的“考虑UVC（多极波动的高阶多体效应）的多体理论”，并通过实验证明了我们对CeB 6进行了研究，该研究已在2017年提出。考虑到随机相位近似（RPA）（平均场近似）之外的多体效应，我们计算了多极波动，发现通过Aslamazov-Larkin（AL）型顶点校正获得了具有O xy对称性的反强四极。我们发现波动明显增强。这项研究的结果揭示了抗强四极相的微观机制是以前被忽视的“多极波动之间的量子干涉效应”。接下来，我们构建了考虑重电子系统中多极自由度和UVC的超导理论，并分析了双轨道周期性安德森模型。传统理论只能提供各向异性超导性。另一方面，在这个考虑UVC的理论中，我们发现s波超导发生在反铁磁相附近。此外，作为这一现象的微观起源，我们发现了一种超越传统理论理解的新超导机制：“磁多极涨落和电多极涨落共同作用产生的S波超导相。”除了以论文形式发表上述内容外，我还在国内外展示了我的研究成果。