共同研究・競争的資金等の研究課題

• 基盤研究(C), 2023年04月 - 2026年03月, 23K04525, グラフェンのハイブリッド空間変調によるポスト半導体デバイス機構の探求, 林 正彦; 吉岡 英生; 田沼 慶忠, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 秋田大学, 4680000, 3600000, 1080000, kaken

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• 2021年, 一次元曲面量子系における有効電磁場の理論的検証, 吉岡英生; 土射津昌久, 奈良女子大学, 奈良女子大学研究推進プロジェクト経費, 奈良女子大学, rm:presentations

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• 基盤研究(C), 2015年04月 - 2019年03月, 15K04619, ナノ構造伝導体のリアル・スケール・シミュレーション手法の開拓と新機能の創出, 林 正彦; 吉岡 英生; 田沼 慶忠, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 秋田大学, 4810000, 3700000, 1110000, tight-bindingモデルで記述されるナノ構造伝導体における電気伝導度に関して，再帰的グリーン関数法を用いた計算を進めると共に，大規模計算が可能な特異値分解を用いた計算手法を新規に開発した。これによって，歪みを導入したグラフェンやトポロジカル絶縁体における電気伝導に関して種々の理論的予測を行った。また，高温超伝導体を記述するt-Jモデルおよびそれより導かれるGinzburg-Landau理論により，電子状態および反磁性に関して自己無撞着調和近似等を用いた研究を行った。また，その知見に基づいて新規デバイスを提案した。, url

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• 2019年, 研究代表者, 電子相関のある1 次元曲面量子系のスペクトル関数, 吉岡英生; 土射津昌久, 奈良女子大学, 奈良女子大学研究推進プロジェクト経費, 奈良女子大学
• 基盤研究(C), 2013年04月 - 2017年03月, 25400370, 低次元分子性導体の電子状態の制御に関する理論的研究, 吉岡 英生; 寺尾 治彦; 土射津 昌久, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 奈良女子大学, 4940000, 3800000, 1140000, 分子性導体に加え無機酸化物やグラフェン関連物質で実現しているいわゆる「低次元強相関電子系」の電子状態を様々な理論的手法を用いて調べた。さらに、そのような状態の外場による制御の可能性を探索した。例えば、擬一次元分子性導体TTF[Co(Pc)CN2]2とTTF[Fe(Pc)CN2]2の電気抵抗の大きさの差や磁気抵抗の符号の違いに関して実験を説明する結果を得た。また、強相関電子系を高精度で取り扱うことのできる新たな汎関数くりこみ群法を開発し、それを銅酸化物高温超伝導体とルテニウム酸化物に適用して実験を説明する多くの結果を導いた。, url

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• 2015年, 局在スピンとの相互作用が生み出す擬一次元分子性導体の新奇な電子状態, 吉岡英生, 奈良女子大学, 奈良女子大学研究推進プロジェクト経費, 奈良女子大学
• 基盤研究(C), 2010年 - 2012年, 22540329, 新奇炭素系擬一次元物質グラフェンナノリボンにおける電子相関と輸送現象, 吉岡 英生; 林 正彦; 神田 晶申, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 奈良女子大学, 4290000, 3300000, 990000, 本研究プロジェクトではジグザグ端を有するグラフェンナノリボンにおける磁気秩序状態における種々の物理量の相互作用依存性を詳細に調べるとともに、グラフェンと金属(正常状態ならびに超伝導状態)からなる接合系の輸送特性を理論的に研究した。さらに、これらの理論模型に対応する接合系やグラフェンに歪を導入した接合系を作成し、電気伝導特性に関して知見を得た。, url

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• 新学術領域研究(研究領域提案型), 2008年 - 2012年, 20110004, スピン自由度を利用した電子相制御, 宇治 進也; 小形 正男; 妹尾 仁嗣; 大島 勇吾; 山口 尚秀; 鴻池 貴子; 大塚 雄一; 伏屋 雄紀; 吉岡 英生; 太田 仁; 石原 純夫; 求 幸年; 西尾 豊, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型), 独立行政法人物質・材料研究機構, 143910000, 110700000, 33210000, 3d 元素等を結晶中に導入することで、大きな磁性を持つ有機導体が多く合成されている。この大きな磁性を担う局在電子(3d 電子)と、伝導を担う有機分子軌道上の電子(π電子)との間に、大きな相互作用(π-d相互作用)を持たせることで、磁場誘起超伝導や巨大磁気抵抗など興味深い物性が発見されてきた。本計画研究では、分子の内部自由度の中で、スピンの自由度を積極的に利用し、π電子相を制御することに成功し、併せて理論的に微視的なπ-d相互作用の起源を明らかにした。, url

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• 2011年, 研究代表者, 擬一次元分子性導体が示す電荷秩序絶縁体状態の制御, 吉岡英生, 奈良女子大学, 奈良女子大学研究推進プロジェクト経費, 奈良女子大学
• 2010年, 研究代表者, 正常金属－グラフェンナノリボン－正常金属接合系の電子状態の解明と輸送特性の考察, 吉岡英生, 奈良女子大学, 奈良女子大学研究推進プロジェクト経費, 奈良女子大学
• 2009年, 研究代表者, 新奇炭素系ナノ一次元物質ナノグラフェンリボンの電子状態と伝導特性の解明, 吉岡英生, 奈良女子大学, 奈良女子大学研究推進プロジェクト経費, 奈良女子大学
• 2008年, 研究代表者, 新奇炭素系ナノ一次元物質に関する基礎研究－カーボンナノチューブ、ナノグラファイトリボンにおける電子相関とその輸送特性に対する効果－, 吉岡英生, 奈良女子大学, 奈良女子大学研究推進プロジェクト経費, 奈良女子大学
• 特定領域研究, 2006年 - 2007年, 18028018, 有限温度における擬一次元分子性導体の電荷秩序の理論-量子揺らぎと高次元性の共存-, 吉岡 英生; 加藤 岳生, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 特定領域研究, 奈良女子大学, 3600000, 3600000, 擬一次元電子系で見出されている様々な秩序状態の有限温度における性質を理論的に考察するには、従来、純粋な一次元の模型に対して平均場近似が適用されてきた。しかしながら、純粋な一次元系は有限温度で相転移しないことが知られているため、そのような理論的取り扱いは不十分である。我々は、「ボソン化・繰り込み群」という解析的な手法と「有限系の厳密対角化」という数値的な手法を組み合わせて有限温度における一次元系の様々な物理量をより定量的に記述することのできる理論を構築した。その理論を一次元拡張ハバード鎖が鎖間相互作用で結合した擬一次元電子系に適用して、擬一次元分子性導体の電荷秩序状態におけるスピン磁化率や電気抵抗の温度依存性を考察した。我々が用いた手法並びに得られた結果は以下のとおりである。擬一次元拡張ハバード模型に対して鎖間平均場近似を適用し、得られた有効一次元模型をボソン化法で取り扱う。その際、ハミルトニアンは電荷の自由度を表わす部分とスピンの自由度を表わす部分に分けられ、それぞれダブルサインゴルドン模型、通常のサインゴルドン模型によって記述される。そこに現れるパラメータを厳密対角化によって決定し、その値を初期値として繰り込み群方程式を解き、有限温度のいろいろな物性を議論する。スピン磁化率は電荷秩序転移温度で何も異常を示さないが、電荷秩序がない場合に比べその値は大きくなる。これは、スピン励起の速度の減少が原因である。一方、電荷の自由度によって記述される電気抵抗は電荷秩序転移温度で傾きの変化を伴って大きくなる。この結果は実験で観測された電気抵抗の振る舞いと定性的に一致する。さらに、電荷秩序近傍の電荷揺らぎの成長が二次元系の様々な応答に対してどのような効果を及ぼすかについてRPA近似を超えた考察を行なった。, kaken

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• 特定領域研究, 2004年 - 2005年, 16038218, 電荷秩序を示す分子性導体の核磁気共鳴に対する理論的研究, 吉岡 英生, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 特定領域研究, 奈良女子大学, 2100000, 2100000, 1.充填率1/4一次元分子性導体の電荷秩序状態におけるナイトシフトと核スピン緩和率
  ナイトシフトや核スピン緩和率の分裂が電荷秩序状態の実験的証拠と考えられ、またこれらの分裂幅から電荷不均一性が見積もられている。しかし、充填率1/4の場合にはその主張をサポートする理論的研究が行なわれていなかった。本研究では充填率1/4一次元拡張ハバード模型に対して平均場近似からのゆらぎをRPAで取り込んで純粋な電荷秩序状態におけるナイトシフトと核スピン緩和率を計算し、実際上記の主張が正しいことを示した。さらに、核磁気共鳴の実験から見積もられた電荷不均一性は実際の値よりも大きくなるという結果を得た。
  2.充填率1/4擬一次元分子性導体の電荷秩序形成に対する鎖間平均場からのアプローチ
  これまでの研究から、擬一次元分子性導体の電荷秩序現象を記述する最も簡単な理論的な模型は格子内斥力Uだけでなく最近接間斥力Vを有する一次元拡張ハバード摸型であることがわかっており、実際基底状態ではUとVが大きい領域で電荷秩序絶縁体状態が現れることが見出されている。しかしながら、厳密な一次元系では強い量子ゆらぎのために、その転移温度は絶対零度である。したがって、実験で観測されている有限温度での相転移を議論するためには、純粋な一次元だけでは不十分であり、鎖間結合による高次元性を考慮しなければいけない。本研究では鎖間結合として異なった鎖間の電子間相互作用を取り入れた。鎖間相互作用を平均場近似で取り扱い、その結果得られた有効一次元模型をボソン化法で取り扱った。その結果、有限温度での電荷秩序の出現の仕方にはU-V平面で三つの定性的に異なった領域に分けられることが見出された。, kaken

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• 基盤研究(C), 2003年 - 2005年, 15540343, 一次元導体における異常なゆらぎとその動的性質に対する効果の理論的研究, 吉岡 英生, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 奈良女子大学, 3000000, 3000000, 1.実験グループとの共同研究で光電子分光を用いてカーボンナノチューブの電子状態密度を直接観測することにより、10Kから室温までの広い温度範囲でこの物質では朝永-ラティンジャー液体状態が実現していることを示した。ジグザグ型ナノグラファイトリボンのフェルミエネルギー近傍の分散関係は通常の金属とは異なり特異なものであることに着目して、電子相関効果について研究をおこない、基底状態はモット絶縁体となること、またジグザグ線の数が偶数の場合にはスピン励起にギャップが開くが、奇数の場合にはスピンギャップがないことを示した。
  2.ナイトシフトや核スピン緩和率の分裂が電荷秩序状態の実験的証拠と考えられているが、充填率1/4の場合にはその主張をサポートする理論的研究が行なわれていなかった。本研究では充填率1/4一次元拡張ハバード模型に対して平均場近似からのゆらぎをRPAで取り込んで純粋な電荷秩序状態におけるナイトシフトと核スピン緩和率を計算し、実際上記の主張が正しいことを示した。さらに、核磁気共鳴の実験から見積もられた電荷不均一性は実際の値よりも大きくなるという結果を得た。
  3.極最近、ドナーとアニオンの比が不整合となっている物質群、(MDT-TSF)X_n、(MDT-ST)X_n、(MDT-TS)X_n(Xは一価のアニオンであり、n=0.42-0.45)が合成され、その伝導特性や磁気的な性質が測定されている。結果は以下のとおりである。MDT-TSF塩、MDT-ST塩は常圧で金属的な挙動を示し4Kで超伝導体へ転移するが、これらに比べバンド幅が狭い(MDT-TS)(AuI_2)_<0.441>は、常圧において85Kで抵抗極小を示して絶縁化する。また、X線散乱の実験から、これらの物質群ではドナー分子、アニオン分子ともに、それぞれ異なった周期で規則的に配列していることが観測されている。電子の充填率が格子と不整合であるにもかかわらずなぜ金属絶縁体転移がおこるのかを明らかにするため、不整合格子を有する一次元電子系の基底状態を調べた。その結果、アニオンからのポテンシャルを考慮すると、系は有効的に充填率が1/2となり、絶縁体の基底状態を持つことが見出された。さらに、バンド幅を増加させると基底状態は絶縁体から金属状態へ転移する。この結果は上に述べた物質群の金属絶縁体転移を定性的に説明する。, kaken

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• 基盤研究(C), 2002年 - 2004年, 14540302, カーボンナノチューブに於けるクーロン・ブロッケイドの理論的研究, 岩渕 修一; 吉岡 英生, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 奈良女子大学, 3100000, 3100000, 朝永-ラッティンジャー流体(TLL)アイランドを有する微小2重トンネ接合のクーロン・プロッケイドの基礎理論を定式化し、以下の結果を得た。
  (1)アイランドの電極電子状態が1バンドTLLある容量結合型微小2重トンネル接合に於けるトンネル電流の解析的表式を得た。
  (2)得られたトンネル電流は、任意の温度、任意の電磁場環境効果(エネルギー散逸効果)の下での、アイランドの電荷状態を自己無撞着に記述する。,
  (3)得られたトンネル電流は、実験のコンタクト形式に対応する境界条件を2つの極限として含む一般的なものとなっている。
  (4)得られた電流は、電圧に関する"べき"特性を示し、その基本的に非線形な電流がクーロン・プロッケイド特有の現象であるクーロン階段、クーロン振動などを示すことを正確に記述する。
  (5)この理論により、実験的に得られた電流-電圧特性、コンダクタンスの解析が可能となる。
  (6)実験的に得られている"べき"の大きさは、十分大きなTLLに対してではなく、クーロン・プロッケイドを起こす程度に微小なTLLに対して議論されるべきであるが、この理論は"べき"の大きさのアイランドのサイズ依存性をも記述する。
  以上のように、本研究結果により、TLLアイランド(カーボンナノチューブ、量子細線など)を有する2重トンネル接合系のトンネル電流特性に関する既知の実験事実の基礎的理解やそれを超えた理論的予測が可能となったと考えられる。
  一方、カーボンナノチューブの詳細な電子状態を考慮してTLLとしての記述に関する研究もおこなった。これは、上記理論をアイランドとしてカーボンナノチューブを用いたトンネル接合系に具体的に適用してゆくために必要である。核磁気緩和率、輸送特性、有限長のカーボンナノチューブのTLL理論に基づく電荷密度のフリーデル振動や局所状態密度を議論した。この意味で、当初の研究目標は基本的に達成されたと考える。, kaken

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• 基盤研究(A), 2001年 - 2003年, 13304026, 磁性金属を内包した単層ナノチューブの単分子物性, 片浦 弘道; 塚越 一仁; 兒玉 健; 鈴木 信三; 藤原 明比古; 吉岡 英生, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(A), 東京都立大学, 54600000, 42000000, 12600000, レーザー蒸発法により直径を制御した高純度の単層カーボンナノチューブを合成し、それをさらに高度に精製することにより、様々な物性を調べた。
  1.高度に精製された単層カーボンナノチューブを準備し、価電子帯光電子分光測定により、初めて1次元ファンホーベ特異点を光電子分光により確認した。さらに、フェルミレベル近傍の状態密度が結合エネルギーのべきに比例して変化するだけでなく、フェルミレベルの状態密度も温度のべきで変化することを見いだし、その係数がどちらもほぼ0.46となり、ナノチューブを1次元金属とした理論計算による予測とぴったり一致することを見いだした。これにより、ナノチューブのバンドルが理想的な1次元金属として振る舞うことを証明したことになる。この成果は、Natureに掲載された。
  2.アルコールCVD法により孤立ナノチューブを合成し、その光物性を調べた。ラマンスペクトルにおいて、低波数域に観測されるラジアルブリージングモードの線幅が1.5cm-1以下と極めて狭く、バンドル固有のラインも観測されないことがわかり、ラマン散乱・光吸収における選択則に関する知見を得た。
  3.ナノチューブに水を内包させると、内部の水が低温でナノチューブを形成し、ナノチューブの直径を変えることにより、その凝固点が大きく変化することがわかった。細いナノチューブの内部では細い氷のチューブが形成され、直径が細くなるにつれ、凝固点は上昇するという、これまで知られている経験則とは反対の傾向を示すことが明らかになった。水の物性を知る上で、極めて重要な結果である。
  4.そのほか、金属内包フラーレンを内包したナノチューブの合成と物性測定を行った。2層ナノチューブの成長過程をX線回折とラマン散乱により調べた。, kaken

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• 2003年, 研究代表者, 21世紀ハイテク材料における基礎物理の理論的研究－カーボンナノチューブ・ナノグラファイトリボンの電子状態と伝導特性の解明－, 吉岡英生, 奈良女子大学, 奈良女子大学研究推進プロジェクト経費, 奈良女子大学
• 若手研究(B), 2001年 - 2002年, 13740220, カーボンナノチューブにおける電子相関効果の理論的研究, 吉岡 英生, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 若手研究(B), 奈良女子大学, 1900000, 1900000, 本年度は昨年度に引き続き、カーボンナノチューブや有機導体を対象にして以下のような一次元電子系の研究を行なった。
  「カーボンナノチューブ」
  金属カーボンナノチューブでは、通常の三次元金属とは異なり、朝永-ラティンジャー液体状態と呼ばれる新奇な電子状態が実現していることが理論的に示され、実験的にもそれを支持する結果が得られている。これまでこの物質の理論的研究は、バルクの性質を議論するために周期境界条件を用いて行なわれてきたが、実際の物質は1μm程度の長さを持つため、端の効果も重要となる。この新奇な電子状態に対する端の効果に着目し、端を有するカーボンナノチューブの朝永-ラティンジャー液体理論を構築した。さらに、その理論に基づいて、電荷密度や状態密度の空間依存性を詳しく論じた。
  「一次元有機導体」
  電荷秩序は擬一次元有機導体の研究の一つのホットな話題であり、その状態の性質は詳細に研究されてきている。たいていの有機導体は充填率が1/4であるが、極最近合成された有機導体(TTM-TTP)I_3は充填率が1/2である。この物質においても電荷秩序状態が実現していることを示唆する実験報告がなされているため、充填率1/2一次元電子系の電荷秩序状態における様々な性質を有効作用理論に基づいて調べた。電荷及びスピン感受率、励起スペクトルとその重み、核磁気緩和率、ナイトシフト等を議論した。特に、電荷秩序状態が実現しサイトの種類が2種類になっても、ナイトシフトは1本であり、核磁気緩和率は1種類であることを見出した。この結果は充填率1/2系の粒子-正孔対称性によるものである。, kaken

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• 奨励研究(A), 1999年 - 2000年, 11740196, カーボンナノチューブにおける電子相関の理論, 吉岡 英生, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 奨励研究(A), 2200000, 2200000, 本年度はカーボンナノチューブや一次元有機導体を対象にして以下のような一次元電子系の研究を行った。
  ●カーボンナノチューブ
  カーボンナノチューブにみられる二種類の金属状態、即ちゼロ磁場で実現される金属状態(二つの谷を持つ)と半導体カ-ボンナノチューブに軸に平行な磁場を印加することによって実現される金属状態(一つの谷を持つ)の電気抵抗と光学伝導度をボルン近似を用いて計算し、電子間長距離クーロン相互作用の効果の違いを議論した。その結果、二種類の金属状態とも電子間相互作用は電気抵抗の非整数巾的な温度依存性をもたらすが、その効果は谷が一つの状態の方が強いという結果を得た。また、光学伝導度に関しては、低振動数領域、高振動数領域の両方で二種類の金属状態とも電子間相互作用により非整数巾の振動数依存性がみられるが、その効果は谷が一つの状態の方が強いことを示した。このように、電子間相互作用の効果は谷が一つの金属状態で強く現れることが判った。また、カーボンナノチューブの振動子強度をタイトバインディング模型を用いて計算した。そして、いくつかの普遍的な関係式を導き、カーボンナノチューブへの電子もしくはホールのドープ量を決定するための有用な式を得た。
  ●一次元有機導体
  昨年度の研究を拡張して、ボソン化法にくりこみ群を援用し、格子内斥力U、最近接格子間斥力V_1、次近接格子間斥力V_2をもつ1/4充填一次元電子系の電子状態の研究を行なった。そして、基底状態の相図を決定し、それからの低エネルギー励起に関して様々な知見を得た。本研究中で、スピン励起にギャップを持つ状態が、V_1の大きさによらずU<2V_2で実現するを示した。この状態は従来の平均場近似による研究で得られていなかったものであり、本研究で完全に取り入れられている量子揺らぎが本質的な役割を果たすことによって実現した状態であると考えられる。, kaken

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• 基盤研究(C), 1997年 - 2000年, 09640429, 有機導体における異常な低次元揺らぎ, 鈴村 順三; 吉岡 英生, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 名古屋大学, 2900000, 2900000, 有機導体の相互作用に起因する電子相関と揺らぎの果たす役割を理論的に解明するため、ボソン化法を用いた以下の研究を行った。(1)擬1次元有機導体ベッチガード塩では、低温の正常相で電荷ギャップが存在し、圧力変化に伴う絶縁体-金属相転移を生じることが知られている。このギャップと鎖間電荷移動の比が大きい場合は絶縁体となり電子が鎖内に閉じ込められ、小さい場合は金属になるということを、1次元的な揺らぎを考慮して、繰り込み理論を用いて研究してきた。さらに絶縁体から金属への相転移を調べるため充填率が整合な値からずれる効果の定量的研究を行なった。この結果、化学ポテンシャルの変化が電子相関により生成される電荷ギャップより大きくなると金属状態が出現することを明かにした。(2)この塩のスピン密度波(SDW)状態では臨界温度の約1/3の温度で別のSDW状態が出現する。これを理論的に調べるため1次元模型を取り扱いさらに、整合エネルギーと鎖間結合をもつ2鎖系をSDWの位相で記述し、鎖間の位相差の効果を転送積分法を用いて調べた。低温でこのような新しい状態が出現するのは電子充填率が1/4の整合エネルギーと鎖間に不整合になる相互作用との競合のためであることを示した。(3)低次元系における不純物効果を調べるため2鎖スピンレスフェルミオン模型をくりこみ群を用いて調べた。不純物による局在に対する鎖間電荷移動および相互作用の効果を調べた。1鎖内での不純物ピンどめのエネルギーが相互作用により生じる鎖間揺らぎのギャップのエネルギーより大きい場合は1次元的局在が生じ、逆の場合、斥力では局在が強められ、引力では非局在になることを明らかにした。これに関連して、SDWの集団励起、1次元電子系の電子状態等を調べた。, kaken

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• 基盤研究(C), 1996年 - 1998年, 08640483, 森公式を用いた輸送現象の理論研究, 黒田 義浩; 吉岡 英生; 大野 義章; 鈴村 順三; 松浦 民房, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 名古屋大学, 2100000, 2100000, 最近、我々のグループは、電気抵抗に関する森公式の計算に際し、通常のファイマン図法に基づく摂動論が適用出来ることを見つけた(J.phys.Soc.Japan 64 No.11(1995)4092-4096)。今回のプロジェクトの目的は、このようにして得られた森公式の新しい表記法を活用して、先ず、森公式自体に対する従来の理解について見直しを行い、新らたな進展の可能性を探ること、さらにその成果を踏まえて、これまで久保公式では容易に計算できなかった輸送係数の計算を実行することにあった。
  本来、森公式と久保公式とは全く同等の筈である。実際、単純な不純物散乱の場合や2バンドがある場合等の厳密な計算が出来る場合について、二つの公式の同等性を確認した(J.Phys.Soc.Japan 65 No.2(1996)525-528)。さらに、相関関数間の恒等式を用いて、森公式と久保公式とが厳密に一致することを示した(J.Phys.Soc.Japan 65 No.2(1996)342-344)。
  しかし、実際には近似計算に依らざるを得ない場合が殆どであり、森公式と久保公式とでどちらが有利かという問題が起きる。実際、これまで、電気抵抗を簡単に計算できる方法として、森公式に基づくメモリー関数近似法が重用されてきた。そこで、我々は、森公式と久保公式を用い、不純物散乱やd-p軌道混成項による電気抵抗を同一の近似法で計算し、両者の結果を比較したところ、両者は全く同等であった。また、メモリー関数近似法は高周波極限でのみ正しい表式であって、従来の利用の仕方は間違っていることも判った(J.Phys.Soc.Japan 66 No.9(1997)2790-2797)。
  結局、これらの研究を通して、久保公式と森公式は本来同等であり、同等の近似方法を適用する限り同等の結果を与えること、また、実際に多粒子系における輸送係数を計算するに際しては、その計算の手順は、森公式を用いる場合の方が却って複雑になる場合が多いことを明らかにした。, kaken

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• 重点領域研究, 1996年 - 1996年, 08223215, 重い電子形成と物質異常, 松浦 民房; 吉岡 英生; 大野 義章; 黒田 義浩, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 重点領域研究, 名古屋大学, 600000, 600000, 重い電子形成とそれに伴う物性異常をアンダーソン格子模型を用いて研究してきた。電子間に働く強い斥力の効果を補助粒子(slave boson,pseudo-fermion)及び束縛条件を用い、1/N展開法を援用して調べてきた。得られた結論は以下のようである。
  1.CeRu_2Si_2のメタ磁性の起源について1/N展開の0次近似の範囲で調べた。地場が存在しないときにはslave bosonのエネルギーがpseudo-fermionのエネルギーより低く、伝導電子はLuttingerの総和則による大きなフェルミ面を持った状態になる。しかし地場の増大とともに、pseudo-fermionのエネルギーが下がり、slave bosonの準位と逆転する。この結果、フェルミ面は小さくなる。これはdHvAによる観測と一致し、またその際のdM/dHの跳び、Mの急な増大とも一致する。
  2.強相関電子系(d-p模型)に存在する強い電荷揺らぎによる超伝導発現の可能性を調べた。電荷揺らぎの振動数依存性を取り入れると(遅延効果)超伝導が出現する。
  3.強相関電子系(d-p模型)の磁気揺らぎと電荷ゆらぎを調べ桁。局所的にslave boson,pseudo-fermionを交換する過程によるバ-テックスをRPAにより取り入れると、磁気揺らぎ電荷揺らぎは競合する結果を得た。d-p模型では、dopingの小さい所では磁気揺らぎが勝ち、dopingの大きい所では電荷揺らぎが勝つ。
  4.強相関電子系に存在する強い磁気揺らぎが伝導電子の状態に及ぼす影響を調べた。伝導電子は磁気揺らぎによりその分散関係を変えられ、特に反強磁性の発生する領域では不安定となり、系は絶縁体となる。, kaken

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• 重点領域研究, 1995年 - 1995年, 07233213, 重い電子形成と物性異常, 松浦 民房; 吉岡 英生; 大野 義章; 黒田 義浩, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 重点領域研究, 名古屋大学, 1000000, 1000000, 重い電子形成とそれに伴う物性異常をアンダーソン格子模型を用いて研究してきた。f電子間に働く強い斥力の効果を補助粒子(slave boson,pseudo-fermion)及び束縛条件を用い、1/N展開法を援用して調べてきた。
  1.非磁性不純物効果アンダーソン格子中の非磁性不純物(Ce_<1-x>La_xCu_6等)効果を調べた。低温では伝導電子にunitary limitの抵抗を与えることを示した。
  2.U=finite不純物効果U=finiteの不純物効果を調べた。そのため、f電子の占有数が2個(スピン一重項状態)に対応するdoubly-occupied-state operatorを導入しUとε_fの大小についての全て場合の様子を明らかにした。
  3.CeRu_2Si_2のメタ磁性の起源について1/N展開の0次近似の範囲で調べ、実験と一致する結果を得た。
  4.強相関電子系の電荷ゆらぎを調べた。heavy fermion系における電荷ゆらぎとd-p模型の電荷揺らぎを比較し、その違いの原因を明らかにした。
  5.アンダーソン格子模型における磁気構造を1/N展開の高次となる準粒子間相互作用を取り入れて計算し、濃度と温度について磁気相図を作成した。
  6.Slave Boson法を用いるときのLocal ConstraintのWickの定理に対する問題点を検討した結果、Wickの定理が成立することを示した。, kaken

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• 一般研究(C), 1993年 - 1995年, 05640410, 擬一次元導体におけるスピン密度と量子揺らぎ, 鈴村 順三; 吉岡 英生; 大野 義章, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 一般研究(C), 名古屋大学, 2000000, 2000000, 低次元電子系のスピン密度の揺らぎを調べるため、擬一次元有機導体におけるクーロン斥力の役割について以下の3つの研究を行った。
  (1)整合SDW状態の揺らぎを研究するため、電子数充満が1/4の1次元ハバ-ド模型における基底状態及び集団励起モードを計算した。集団励起モードとして縦波及び横波を計算した結果、縦波にはギャップが存在すること及び2K_F-SDWと4K_F-CDWが揺らぎとして共存することを示した。さらに、アニオン格子の効果について位相ハミルトニアンを用いて説明した。(2)擬1次元導体における鎖間電荷移動の役割を調べるために2鎖系の量子揺らぎを研究した。斥力を持つ1次元電子系が鎖間電荷移動によって結合した系を、ボソン化に基づいた位相ハミルトニアンを用いて調べた。前方散乱及び後方散乱を考慮すると温度の低下と共にSDWと超伝導の競合が生じるため有機導体で得られている相図が説明できることを示した。(3)DCNQI塩の金属-絶縁体転移を調べるため、電子一格子相互作用項を含む周期的アンダーソン模型に対してスレーブ・ボゾン法を適用し研究した。金属相から絶縁相への転移が、パイエルス転移とd電子の局在化とを同時に伴う1次相転移であることを示し、さらに、金属-絶縁体-金属リエントラント転移の領域の存在、転移点での比熱や潜熱の特異な振舞い等を説明した。1次元模型と、3次元模型の類似点及び相違点を調べ次元性の効果は実験との対比をさらに改善すること、及び相図に対する磁場効果も観測事実を定性的に良く説明できることを示した。この研究により強相関電子系と強く結合したパイエルス転移系が示す異常な振舞いの機構の本質を解明した。, kaken

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• 重点領域研究, 1994年 - 1994年, 06244213, 温度低下に伴う重い電子の形成と超伝導, 松浦 民房; 吉岡 英生; 大野 義章; 黒田 義浩, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 重点領域研究, 名古屋大学, 1500000, 1500000, 温度低下に伴う重い電子の形成と超伝導
  d-電子、f-電子を含む稀土類、ウラン化合物では、強い電子相関が重要な役割をしている。本研究グループは磁性原子上のd-電子、f-電子の局所相関を補助粒子(スレーブボゾン、擬フェルミオン)を用いて取り入れる方法を適用して、物理的性質を研究した。これらの強相関電子系の特徴は、高温で存在するd-電子、f-電子のスピンが低温になるにつれて、伝導電子とともにコヒーレントな伝導電子系となることが実験的に示されていることである。本研究グループは、この過程で生ずる以下の3つの現象について研究を行った。
  1.超伝導体中の磁性不純物効果
  BCS超伝導体中に磁性不純物が存在する系では超伝導と近藤効果の競合が起こる。本研究グループは、超伝導が支配的となり不純物が磁性的に働く領域と、近藤効果が優勢になり不純物が非磁性的に働く領域を統一的に記述できる解析的理論を提出し本質を解明した。
  2.近藤絶縁体
  Ce_3Bi_4Pt_3に代表される近藤絶縁体と呼ばれる新しい物質群を格子アンダーソン模型を用いて理論的に調べた。この模型に対して1粒子グリーン関数を与える自己無撞着積分方程式を導いた。この自己無撞着積分方程式を近藤絶縁体を導くパラメータ領域に対して数値的に解くことにより、近藤絶縁体出現の様子を解明した。
  メタ磁性とフェルミ面
  Ceやアクチナイドの金属化合物では温度低下に伴い重い電子状態が形成される。重い電子状態の形成に伴うフェルミ面の変化を調べ、ドハース・ファンアルフェン(dHvA)効果の実験と、メタ磁性の実験を説明する理論を提出した。, kaken

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