銅酸化物高温超伝導体の異常金属相に関する変分的研究

铜酸盐高温超导体中异常金属相的变分研究

基本信息

批准号：
08740307
负责人：
横山寿敏
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

銅酸化物高温超伝導体の相図中で、超伝導相の高温側に位置する異常金属相に於いて発見された擬スピンギャップの出現機構を探ることを目標として、その基礎固めの為に今年度は、(1)基底状態の相図と超伝導相のペアリング対称性をRVB型超伝導関数などを用いて詳しく調べた。(2)更に、スピンギャップの性質を系統的に理解するために、ギャップレスからスピンギャップ状態への転移が存在する一次元系J-J'モデルの励起スペクトルを厳密対角化法とリカ-ジョン法などを併用して詳細に調べた。以下主要な結果を項目毎に述べる。(1)二次元t-Jモデルとそれに補正項が加わった場合を考えた。基底状態の相図は、高温超伝導に対応するパラメーター領域でd波の超伝導状態が広く存在し、Jの大きな領域には相分離、低濃度領域にはs波の領域が存在する。またJが小さく電子密度もそれ程大きくない領域ではほぼ金属的である。超伝導の対称性については、s波とd波の混合(実及び複素)を考慮したが、高電子密度でこれらの状態が安定化することは無く、常に安定なの対称性はd波であった。以上の結果は、3サイト(補正)項を導入しても基本的には変化しない。(2)一次元J-J'モデルのスピン励起スペクトルは、ギャップの有無に対する転移点J'/J=0.2411の両側で、ギャップの有無以外の特徴も随分異なる。ギャップレスの領域は基本的にハイゼンベルクモデルと類似して、正弦(或いは二次)曲線の間に主要な連続スペクトルが広がるが、ギャップのある領域では、波数qを固定したときの動的構造因子S (q, ω)がωの単調減少関数にはならず、またq=π/2近傍で孤立モードが出現する。これの特徴は無機スピンパイエルス物質であるCuGeO3の中性子非弾性散乱スペクトルと符合し、この物質ではJ'によるフラストレーションがかなり大きなことが解った。

在一个高温氧化铜超导体的相图中，其目的是探索位于超导阶段高温一侧的异常金属相中发现的伪旋转间隙的外观机制，以固定基础，我们研究了配对对称对称性的基础，并使用了基层阶段，并使用了超级逐步统一的功能。（2）此外，为了系统地了解自旋间隙的特性，一种一维J-J'模型的激发谱，其中使用严格的斜视方法和一种liceaze方法详细研究了从间隙无缝隙到自旋间隙状态的过渡。主要结果将在下面为每个项目描述。（1）考虑添加二维T-J模型和校正项的情况。在基态的相图中，D波超导状态在与高温超导相对应的参数区域中广泛存在，在低浓度区域的J和S波区域的大区域中，相位分离。此外，在J小且电子密度不太大的区域几乎是金属的。关于超导性的对称性，考虑了S波和D波（真实和复杂）的混合，但是这些状态并未在高电子密度下稳定，并且始终稳定的对称性是D波。即使引入了三个站点（校正）项，上面的结果基本上也不会改变。（2）一维J-J'模型的自旋激发光谱在过渡点J'/j = 0.2411的两侧相对于存在或不存在间隙而有很大不同。无间隙区域基本类似于海森贝格模型，正弦（或二次）曲线之间的主要连续频谱扩散，但是在缝隙间隙的区域中，当固定波浪数Q固定时，动态结构因子s（q，ω）并未变成单明降低ω的函数，并且在ω上单调降低。此特征与Cugeo3的中子非弹性散射光谱是一致的，Cugeo3是一种无机的自旋式材料，并且揭示了J'引起的挫败感在此材料中很大。