Construction of a microscopic model for -electron systems on the basis of - coupling scheme

-結合描像に基づく-電子系に対する微視的模型の構築

堀田 貴嗣; 上田 和夫

Hotta, Takashi; Ueda, Kazuo

-電子系に対する微視的模型を- 結合描像に基づいて構築する。得られた模型は、-電子のホッピング項,クーロン相互作用項,結晶場項から成るが、2のスピン自由度と3つの軌道自由度を有する軌道縮退ハバードモデルとみなすことができる。実用上は、3つの軌道のうち1つを捨てることでさらに簡単化された2軌道モデルが便利である。ここでは、その内の1つの模型を厳密対角化法で解析し、さまざまな相関関数を測定することによって基底状態の性質を調べる。その計算結果を、最近発見された新しい重い電子系超伝導体CeMIn(M=Ir, Rh, Co)の実験結果と比較する。さらに、CeMIn,UMGa,PuCoGaなどの115系と総称される-電子化合物の超伝導及び反強磁性を微視的な観点から理解する包括的なシナリオを議論する。

We construct a microscopic model for -electron systems, composed of -electron hopping, Coulomb interaction, and crystalline electric field terms. based on the - coupling scheme. The Hamiltonian obtained is regarded as an orbital degenerate Hubbard model, since it includes two pseudo-spin and three pseudo-orbital degrees of freedom. For practical purposes, it is further simplified into a couple of two-orbital models by discarding one of the three orbitals. One of those simplified models is here analyzed using the exact diagonalization method to clarify ground-state properties by evaluating several kinds of correlation functions. We attempt to discuss a possible relation of the present results with experimental observations for recently discovered heavy fermion superconductors CeMIn (M=Ir, Co, and Rh), and a comprehensive scenario to understand superconducting and antiferromagnetic tendencies in the so-called ``115'' materials such as CeMIn, UMGa, and PuCoGa from the microscopic viewpoint.