Orbital-controlled superconductivity in -electron systems

電子系における軌道制御超伝導

久保 勝規 ; 堀田 貴嗣

Kubo, Katsunori; Hotta, Takashi

われわれは、軌道自由度によって制御される超伝導という新しい機構を提案し、その典型例としてCeIn(Co, Rh, and Ir)を取り上げる。われわれはCeInに対する多軌道モデルに対して、揺らぎ交換近似を適用する。そして、たとえフェルミ面の形状が変わらない場合であっても、フェルミ面近傍の電子を構成する軌道状態に応じて、基底状態が常磁性状態,反強磁性状態,超伝導状態と変わることを見いだした。実験で得られた結晶場軌道状態を注意深く解析した結果、この描像はCeInの低温の性質をよく説明することがわかった。

We propose a concept of superconductivity controlled byorbital degree of freedomby taking CeIn ( Co, Rh, and Ir) as typical examples. A microscopic multiorbital model for CeInis analyzed by a fluctuation exchange approximation. Even though the Fermi-surface structure is unchanged, the ground state is found to change significantly amongparamagnetic, antiferromagnetic, and -wave superconducting phases, depending on the dominant orbital componentin the band near the Fermi energy. We show that our picture naturally explains differentlow-temperature properties of CeIn by carefully analyzingthe crystalline electric field states.