Multipole susceptibility of multiorbital Anderson model coupled with Jahn-Teller phonons

ヤーンテラーフォノンと結合する多軌道アンダーソンモデルの多極子感受率

堀田 貴嗣

Hotta, Takashi

Sm系充填スクッテルダイト化合物の多極子状態を明らかにするために、ヤーンテラーフォノンと動的に結合する多軌道アンダーソンモデルの多極子感受率を数値繰り込み群法によって調べた。多極子状態を決定するために、多極子感受率を最適化する新しい手法を考案した。まず、電子格子相互作用を単純に無視して考えると、四重項が基底状態の場合は2u対称性の八極子揺らぎが、二重項が基底状態の場合は、4u対称性の磁気的な揺らぎが低温において支配的になることを見いだした。次に、軌道縮退のある電子とヤーンテラーフォノンの結合を考慮すると、4u対称性の磁気モーメントと5u対称性の八極子モーメントが混ざった状態が現れ、同時に、3g対称性の四極子モーメントの揺らぎも顕著になることを見いだした。以上の結果に基づいて、実際のSm系充填スクッテルダイト化合物の低温の電子状態を議論する。

In order to clarify possible multipole states of Sm-based filled skutterudite compounds, we investigate multipole susceptibility of a multiorbital Anderson model dynamically coupled withJahn-Teller phonons by using a numerical renormalization group method. Here we take a procedure to maximize the multipole susceptibility matrix to determine the multipole state. When the electron-phonon coupling term is simply ignored, it is found that the dominant multipole state is characterized by 2u octupole for the quartet ground state, while the low-temperature phase is governed by magnetic fluctuations for the doublet ground state. When we include the coupling between electrons in degenerate () orbitals and Jahn-Teller phonons with symmetry, the mixed multipole state with 4u magnetic and 5u octupole moments is found to be dominant with significant 3g quadrupole fluctuations at low temperatures.