Theoretical study on electronic states induced by external fields in strongly correlated insulators

• Project/Area Number: 25K07160
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13010:Mathematical physics and fundamental theory of condensed matter physics-related
• Research Institution: National Institute for Materials Science
• Principal Investigator: 河野 昌仙 国立研究開発法人物質・材料研究機構, ナノアーキテクトニクス材料研究センター, 主席研究員 (40370308)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2027: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2026: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000); Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
• Keywords: 強相関絶縁体 / 電子状態 / 外場

Outline of Research at the Start

通常の半導体などでは、電子の占有状態は温度やドーピングによって変化するが、電子のバンド構造自体は変化しないと考えられる。しかし、電子間相互作用の強い系では低エネルギーの磁気励起を反映して、温度やドーピングによってバンド構造が変化し得る。本研究では、「磁場や光などの外場によって強相関絶縁体のバンド構造を変化させることはできるだろうか」という問いに対して明快な答えを出すことを目的とし、強相関絶縁体の様々なモデルに対して、どのような外場によって、どのような電子状態を生成することができるのかを、理論と数値計算によって明らかにする。