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閉じ込めポテンシャルを持つ強相関フェルミ粒子系の量子多体効果

Research Project

Project/Area Number 20029013
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

川上 則雄  Kyoto University, 大学院・理学研究科, 教授 (10169683)

Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Fiscal Year 2009: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2008: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywords強相関系 / フェルミ粒子 / 冷却原子 / 光格子 / 量子多体効果
Research Abstract

最終年度となる21年度は、以下の2つの研究を中心に行った。
(1)フェルミ多体系の超流動と密度波状態の共存
昨年の研究を継続し、閉じ込めポテンシャルを持つ引力ハバード模型を用いて、冷却フェルミ原子系に現れる超流動相の性質を調べた。改良された変分モンテカルロ法によってフェルミ相関効果を扱い、基底状態の性質を調べた。動的平均場理論によって予言されていた原子密度波状態と超流動とが共存する「超固体状態」は、単純な2次元系では量子揺らぎの効果で安定化されないことを見出した。しかし、超固体状態への不安定性が非常に増幅されているため、微小な摂動により、この状態が実現する可能性を指摘した。
(2)相関電子系モット転移に対するフラストレーション効果
相関を持つ電子系におけるモット転移について研究を行った。昨年の研究を拡張し、フラストレート電子系の典型例であるカゴメ格子ハバード模型について調べた。動的平均場近似と連続時間量子モンテカルロ法を組み合わせることで有限温度モット転移の研究を行った。その結果、異方カゴメ格子では異方性の大きな繰りこみが起こるため、金属相・絶縁相の間のリエントラント転移が生じることを明らかにした。この結果は、昨年までに得られていた3角格子ハバード模型の結果とも符合しており、フラストレート電子系の一般的な特徴であることが分かった。この結果は、3角格子有機導体で観測されているリエントラント型の有限温度モット転移をうまく説明する。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2010 2009 2008

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Magnetically ordered state of cold fermions on a decorated square lattice2010

    • Author(s)
      K.Noda, A.Koga, N.Kawakami, Th.Pruschke
    • Journal Title

      J.Low Temp.Phys. 158

      Pages: 79-84

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Magnetic transition in the Hubbard model on the triangular lattice2010

    • Author(s)
      T.Yoshioka, A.Koga, N.Kawakami
    • Journal Title

      Physica B

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Zero-temperature Phase Diagram of Two Dimensional Hubbard Model2009

    • Author(s)
      K.Inaba, A.Koga, S.Suga, N.Kawakami
    • Journal Title

      Journal of Physics : Conference Series 150

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spatially-modulated Superfluid States in Fermionic Optical Lattices with Repulsive Interactions2008

    • Author(s)
      Y. Fujihara, A. Koga and N. Kawakami
    • Journal Title

      Phys. Rev. A 79

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Supersolid state of ultracold fermions in an optical lattice2008

    • Author(s)
      A. Koga, T. Higashiyama, K. Inaba, S. Saga, and N. Kawakami
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn 77

    • NAID

      110006821281

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fnite-Temperature Mott Transition in Two-Dimensional Frustrated Hubbard Models2008

    • Author(s)
      T. Ohashi, T. Momoi, H. Tsunetsugu, and N. Kawakami
    • Journal Title

      Prog. Theor. Phys. Suppl 176

      Pages: 97-116

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 光格子中の多体フェルミ原子系:超固体状態の可能性2009

    • Author(s)
      川上則雄
    • Organizer
      第14回久保シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-10-17
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Attractive Hubbard Model with Harmonic Confinement : Supersolid in a Fermionic Optical Lattice2008

    • Author(s)
      N. Kawakami
    • Organizer
      International Workshop on "First Principle Methods for Strongly Correlated Materials"
    • Place of Presentation
      Weihai, China
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2018-03-28  

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