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磁性と超伝導の物理

重い電子系の理解のために

著:佐藤 憲昭
著:三宅 和正

紙版

内容紹介

超伝導状態は磁性不純物で容易に壊されることから、磁性と超伝導は一見相容れないが、ある種の物質では両者が共存し、相関すらしている。本書は、このメカニズムを理解するために、磁性と超伝導を統一的に把握。レアアースをはじめとするf電子系物質に、実験・理論双方から迫る。

目次

はじめに

第1章 自由原子・イオン中の電子
1-1 角運動量と磁気モーメント
1-2 Hund則と原子内交換相互作用
1-3 J多重項と磁気モーメント
1-4 自由イオンの磁性

第2章 結晶中の局在電子
2-1 結晶場効果
2-2 結晶場と物性
2-3 局在スピン間の直接交換相互作用
2-4 局在スピン系の磁気秩序
2-5 相転移と自発的対称性の破れ
2-6 臨界現象

第3章 結晶中を遍歴する電子
3-1 電子の非局在化とバンドの形成
3-2 相互作用の衣を着た電子
3-3 重い電子と価数揺動
3-4 de Haas-van Alphen効果
3-5 遍歴電子系における強磁性
3-6 遍歴電子系における反強磁性
3-7 磁気秩序の崩壊と量子相転移

第4章 超伝導
4-1 完全反磁性とMeissner効果
4-2 超伝導の基底状態
4-3 超伝導引力の起源
4-4 超伝導励起状態
4-5 臨界磁場
4-6 超伝導における対称性の破れ
4-7 異方的超伝導
4-8 UPd2Al3とUNi2Al3

第5章 伝導電子が媒介する局在スピン間相互作用
5-1 cf相互作用
5-2 金属中の局在モーメント
5-3 伝導電子のスピン偏極
5-4 RKKY相互作用
5-5 磁気励起子

第6章 近藤効果
6-1 近藤-芳田基底状態
6-2 位相シフトから見た近藤効果――重い電子の起源
6-3 電気抵抗極小の現象
6-4 スピンゆらぎの観測
6-5 近藤効果に対する結晶場効果
6-6 多チャンネル近藤効果

第7章 Fermi液体としての重い電子系
7-1 希薄近藤効果から高濃度近藤効果へ
7-2 重い電子の起源――直観的説明
7-3 断熱接続とFermi液体
7-4 Green関数による準粒子の表現
7-5 Fermi液体としての重い電子系
7-6 門脇-Woodsの関係
7-7 f2電子配置での重い電子系

第8章 量子臨界現象
8-1 量子臨界現象とは?
8-2 磁気臨界点にともなう量子臨界現象
8-3 遍歴磁性のモード結合理論
8-4 単サイト量子臨界現象
8-5 価数転移にともなう量子臨界現象

第9章 重い電子系超伝導
9-1 重い電子系超伝導体の概観
9-2 超伝導状態の記述
9-3 物理量の低温(TTc)での温度依存性
9-4 ペア相互作用の起源
9-5 斥力起源超伝導の系譜
9-6 臨界価数ゆらぎによる「高温超伝導」
9-7 スピン軌道相互作用と超伝導ギャップの構造
9-8 異方的超伝導状態における不純物散乱の効果

第10章 磁性と超伝導の相関
10-1 磁気励起から見た遍歴性と局在性
10-2 磁気モーメントの超伝導に対する影響
10-3 反強磁性秩序と超伝導の共存・競合
10-4 遍歴・局在2重性モデル
10-5 UPd2Al3における遍歴・局在2重性と超伝導
10-6 強磁性秩序と超伝導の共存と競合
10-7 超伝導転移温度

付録A 生成・消滅演算子
A-1 Fermi粒子とBose粒子
A-2 Cooper対の生成と消滅
A-3 計算例

付録B 結晶場と群論
B-1 結晶場と群論
B-2 Stevensと等価演算子法
B-3 時間反転とKramers 2重項

付録C 動的磁化率と中性子散乱
C-1 一般化磁化率
C-2 中性子散乱実験

付録D Green関数と準粒子
D-1 松原Green関数と遅延Green関数
D-2 Green関数のスペクトル表示

付録E 準粒子の「スピン」保存則の破れ

索 引

著者略歴

著:佐藤 憲昭
1955年生
1984年 東北大学大学院理学研究科博士課程修了
    東北大学助手などを経て
現 在 名古屋大学大学院理学研究科教授、理学博士
著:三宅 和正
1949年生
1976年 名古屋大学大学院理学研究科博士課程単位取得退学
    名古屋大学助教授、大阪大学教授、
    豊田理化学研究所フェローなどを経て
現 在 大阪大学名誉教授・同大学大学院理学研究科招へい教授、理学博士

ISBN:9784815807269
出版社:名古屋大学出版会
判型:A5
ページ数:392ページ
定価:5700円(本体)
発行年月日:2013年03月
発売日:2013年04月15日
国際分類コード【Thema(シーマ)】 1:PHM