揺らぎ交換近似による2次元2軌道ハバードモデルの超伝導の研究

Study of superconductivity in a two-orbital Hubbard model on a square lattice

久保 勝規 

Kubo, Katsunori

電子の持つ軌道自由度は、物性を決める重要な要素の1つであり、特にその磁性への影響は精力的に研究されている。最近では軌道自由度のある系の超伝導についても盛んに研究が行われており、そのような物質を念頭に置いた理論研究もなされている。しかし、超伝導に対する軌道自由度の役割を明確にするためには、比較的簡単なモデルの研究も、いまだ重要である。軌道自由度のある系では軌道が反対称的に組合された電子対を考えると、波トリプレットのような偶パリティ・スピントリプレットや波シングレットのような奇パリティ・スピンシングレットの状態も可能である。そこで、このような特異な超伝導状態が実現する可能性を探るために、われわれは正方格子上の2軌道ハバードモデルを揺らぎ交換近似によって調べた。その結果、1サイトあたりの電子数が1の付近で、波トリプレット状態と波シングレット状態が現れることがわかった。

Orbital degree of freedom of electrons is an important ingredient to determine physical properties. In particular, effects of orbital degree of freedom on magnetism have been studied intensively. In recent years, superconductivity in systems with orbital degree of freedom has been studied, and some theoretical studies have been done for such materials. However, it is still important to study relatively simple models to grasp the role of orbital degree of freedom in superconductivity. For a pairing state composed of electrons with antisymmetrical orbital states, even-parity spin-triplet states such as an -wave triplet state and odd-parity spin-singlet states such as a -wave singlet state are possible. To investigate such exotic superconductivity, we apply fluctuation exchange approximation toan two-orbital Hubbard model on a square lattice. Then, we find that -wave triplet and -wave singlet states appears for a region where the electron number per site is around 1.