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Strong-coupling theory of superconductivity in a degenerate Hubbard model

縮退ハバード模型における超伝導の強結合理論

瀧本 哲也; 堀田 貴嗣; 上田 和夫*

Takimoto, Tetsuya; Hotta, Takashi; Ueda, Kazuo*

軌道自由度のある系における超伝導を議論するために微視的なハミルトニアンを導入する。この軌道縮退モデルに基づいて、超伝導の強結合理論を揺らぎ交換近似(FLEX近似)の範囲内で展開する。軌道縮退モデルにFLEX近似を適用すると、軌道分裂エネルギーの増大によりスピンゆらぎは増強される一方で軌道ゆらぎは抑制されるため、$$d_{x^2-y^2}$$-波超伝導が誘起される。これにより、われわれは軌道分裂エネルギーが$$d_{x^2-y^2}$$-波超伝導の出現を制御するパラメーターになっていることを提案する。

In order to discuss superconductivity in orbital degenerate systems, a microscopic Hamiltonian is introduced. Based on the degenerate model, a strong-coupling theory of superconductivity is developed within the fluctuation exchange (FLEX) approximation where spin and orbital fluctuations, spectra of electron, and superconducting gap function are self-consistently determined. Applying the FLEX approximation to the orbital degenerate model, it is shown that the $$d_{x^2-y^2}$$-wave superconducting phase is induced by increasing the orbital splitting energy which leads to the development and suppression of the spin and orbital fluctuations, respectively. It is proposed that the orbital splitting energy is a controlling parameter changing from the paramagnetic to the antiferromagnetic phase with the $$d_{x^2-y^2}$$-wave superconducting phase in between.

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分野:Materials Science, Multidisciplinary

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