人工2次元近藤格子における量子臨界制御とエキゾチック超伝導

摘要

重い電子系は今まで知られている金属の中で最も強い電子相関を持った系である~(1))．特にCeを含む化合物は代表的な重い電子系物質であり，4f軌道に電子を1個持つ．4f軌道は軌道半径が小さく局在性が強いことと，f軌道の軌道角運動量が大きいことに起因して，高温ではCeは大きな局在磁気モーメントを持つ．ところが，降温とともに近藤効果により4f電子は伝導電子と混成し，一重項を形成して磁気モーメントを消失する．さらに低温で近藤一重項が周期的に並hだ近藤格子が形成されると結晶全体でコヒーレントな状態となり，フェルミェネルギー近傍に狭いバンドを形成する．狭いバンド内の準粒子の有効質量は静止した電子の質量の数百倍にも達し，「重い電子」と呼ばれる．この重い電子系は電子相関，磁性，量子相転移，異方的超伝導といった凝縮系物理学における主要テーマを含みこれまで盛hに研究が行われてきた．