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低次元強相間系における新奇な基底状態と有限温度の輸送現象

Research Project

Project/Area Number 16740228
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Mathematical physics/Fundamental condensed matter physics
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

中村 正明  東京理科大学, 理学第一部応用物理学科, 助手 (50339107)

Project Period (FY) 2004 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2005: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2004: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywords低次元強相関系 / イジング型相転移 / プラケット状態 / ボーズ気体 / スカラー・カイラル状態 / スピン梯子系 / 電荷秩序相 / ひねり演算子 / ハバード模型
Research Abstract

電子系、量子スピン系をはじめとする低次元強相関系(特に1次元系)は、大きな量子揺らぎのために、通常の3次元系ではみられない、非摂動的量子効果が顕著に現れることから、理論、実験の両面から注目を浴びている。現実の系としては、量子細線、カーボンナノチューブ、その他、擬1次元的物質など、微細加工技術の進歩で現実に低次元系が作られるようになっている。
申請者は、一次元電子系に現れるイジング型相転移の解析を行い、従来行っていたレベルクロス法の他に現象論的繰り込み群を行うことで、相転移の解析を行った。特に、交替ポテンシャルのあるハバード模型においてはモット絶縁相からバンド絶縁相への相転移を起こす際に、スピンと電荷の相転移が独立して起きることがこの解析から明らかとなった。またひねり演算子との対応も議論した。また、有機導体を記述する模型として知られる1/4フィリングのボンド交替ハバード模型に対しても解析を行い、電荷秩序相とボンド秩序相の相転移を調べた。
更に、近年注目されているフラストレーションのある系、例えばカゴメ格子、チェッカーボード格子、パイロクロア格子において、厳密なブラケット状態を基底状態として持つ一般化ハバード模型が構成できることを射影演算子の方法を用いて示した。
また、標準的な場の量子論を用いた一般の3次元系の理論研究も行った。摂動的ルジャンドル変換を用いた自発的対称性の破れの解析を光学格子上のポーズ気体に適用し、そこで起こるモット相と超流動相との相転移について調べた。

Report

(2 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2006 2005 2004

All Journal Article (10 results)

  • [Journal Article] Laser probing of single-particle energy gap of Bose gas in an optical lattice in the Mott insulator phase2006

    • Author(s)
      S.Konabe, T.NiKuni, M.Nakamura
    • Journal Title

      Phys.Rev.A 未定

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Ground-state phase diagram of the one-dimensional Hubbard-model with an alternating potential2005

    • Author(s)
      H.Otsuka, M.Nakamura
    • Journal Title

      Phys.Rev.B 71

      Pages: 155105-155105

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Two-dimensional Ising criticality in interacting electron systems2005

    • Author(s)
      H.Otsuka, M.Nakamura
    • Journal Title

      Physica B 359-361

      Pages: 1430-1430

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Exact Plaquette-Ordered Ground States in the Generalized Hubbard Model in Arbitrary Dimensions2005

    • Author(s)
      M.Nakamura, K.Itoh
    • Journal Title

      J.Phys.Soc.Jpn.Suppl. 74

      Pages: 234-234

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Exact Bond-Ordered Ground states and Excited states of the Generalized Hubbard Chain2005

    • Author(s)
      M.Nakamura, T.Okano, K.Itoh
    • Journal Title

      Phys.Rev.B 72

      Pages: 115121-115121

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Ground-state phase diagram of the one-dimensional Hubbard-model with an alternating potential2005

    • Author(s)
      H.Otsuka, M.Nakamura
    • Journal Title

      Physical Review B (未定)

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  • [Journal Article] Two-dimensional Ising criticality in interacting electron systems2005

    • Author(s)
      H.Otsuka, M.Nakamura
    • Journal Title

      Physica B (未定)

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  • [Journal Article] Exact Plaquette-Ordered Ground States in the Generalized Hubbard Model in Arbitrary Dimensions2005

    • Author(s)
      M.Nakamura, K.Itoh
    • Journal Title

      J.Phys.Soc.Jpn.Suppl. (未定)

      Pages: 239-239

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  • [Journal Article] Scalar chiral order in spin ladders with four-spin exchanges2004

    • Author(s)
      T.Momoi, T.Hikihara, M.Nakamura
    • Journal Title

      J.Magn.Magn.Mater. 272-276

      Pages: 914-914

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    • Author(s)
      H.Otsuka, M.Nakamura
    • Journal Title

      Physical Review B 70

      Pages: 73105-73105

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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