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Density matrix renormalization group study on quantum systems of multiple degrees of freedom

Research Project

Project/Area Number 26400344
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Condensed matter physics II
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

Shibata Naokazu  東北大学, 理学研究科, 准教授 (40302385)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords量子多体効果 / 量子相転移 / 分数量子ホール効果 / フラストレートスピン系 / 2次元電子系 / 朝永ラッティンジャー液体 / 磁化プラトー / ダイヤモンドスピン格子 / 分数量子ホール状態 / グラフェン / バレー / 二次元量子スピン系 / フラストレーション / 量子スピン系 / フラストレート / 磁場誘起相転移 / カイラリティー液体 / 密度行列繰り込み群 / 残留エントロピー / 量子ホール系 / ウィグナー結晶 / 2次元電子系
Outline of Final Research Achievements

Various quantum many body states of interacting systems have been studied by the density matrix renormalization group method. Wigner crystal formation and the physical effects of the mass term to the relativistic quantum Hall states have been clarified. The ground state phase diagrams of the twisted three-leg spin tube, J1-J2 Heisenberg model on the square lattice and the checkerboard lattice have also been determined in magnetic fields with many new quantum states.

Report

(4 results)
  • 2016 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2015 Research-status Report
  • 2014 Research-status Report
  • Research Products

    (29 results)

All 2017 2016 2015 2014 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Formulation of the relativistic quantum Hall effect and parity anomaly2016

    • Author(s)
      Kouki Yonaga, Kazuki Hasebe and Naokazu Shibata
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 93 Issue: 23

    • DOI

      10.1103/physrevb.93.235122

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    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Field-Induced Quantum Phase Transitions in S=1/2 J1-J2 Heisenberg Model on Square Lattice2016

    • Author(s)
      Katsuhiro Morita and Naokazu Shibata
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 85 Issue: 9 Pages: 094708-094708

    • DOI

      10.7566/jpsj.85.094708

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  • [Journal Article] Multiple magnetization plateaus and magnetic structures in the S=1/2 Heisenberg model on the checkerboard lattice2016

    • Author(s)
      Katsuhiro Morita and Naokazu Shibata
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 94 Issue: 14

    • DOI

      10.1103/physrevb.94.140404

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    • Author(s)
      Katsuhiro Morita, Naokazu Shibata
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 85 Issue: 3 Pages: 033705-033705

    • DOI

      10.7566/jpsj.85.033705

    • NAID

      40020761327

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  • [Journal Article] Ground State Phase Diagram of Twisted Three-Leg Spin Tube in Magnetic Field2015

    • Author(s)
      Kouki Yonaga, Naokazu Shibata
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 84 Issue: 9 Pages: 094706-094706

    • DOI

      10.7566/jpsj.84.094706

    • NAID

      40020588330

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    • Author(s)
      柴田尚和, 村木康二
    • Journal Title

      固体物理

      Volume: 50 Pages: 381-392

    • NAID

      40020536116

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  • [Journal Article] NMR profiling of quantum electron solids in high magnetic fields2014

    • Author(s)
      L. Tiemann,T. D. Rhone, N. Shibata, K. Muraki
    • Journal Title

      Nature Physics

      Volume: 10 Issue: 9 Pages: 648-652

    • DOI

      10.1038/nphys3031

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      世永公揮, 柴田尚和
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      大阪大学(大阪府豊中市)
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      2017-03-20
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      大阪大学(大阪府豊中市)
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      大阪大学(大阪府豊中市)
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      金沢大学(石川県金沢市)
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      金沢大学(石川県金沢市)
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      押山広樹, 柴田尚和
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      金沢大学(石川県金沢市)
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      2016-09-15
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      世永公輝, 長谷部一気, 柴田尚和
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      日本物理学会
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      金沢大学(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-13
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  • [Presentation] マクロに縮退した非磁性基底状態を持つ新奇S=1/2ハイゼンベルグモデルの厳密解2016

    • Author(s)
      森田克洋, 柴田尚和
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      日本物理学会
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      東北学院大学(仙台)
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      2016-03-22
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      石山竜平, 柴田尚和
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      関西大学(大阪)
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      若目田寛, 柴田尚和
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      関西大学(大阪)
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      2015-09-17
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  • [Presentation] J1-J2正方格子の磁場誘起相転移の研究2015

    • Author(s)
      森田克洋, 柴田尚和
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      関西大学(大阪)
    • Year and Date
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    • Author(s)
      Naokazu Shibata
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      Workshop and Symposium on DMRG Technique for Strongly Correlated Systems
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      ナタール(ブラジル)
    • Year and Date
      2015-07-25
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      森田克洋, 柴田 尚和
    • Organizer
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      若目田寛, 柴田 尚和
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    • Place of Presentation
      早稲田大学 (東京)
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      2015-03-22
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      森田克洋,柴田尚和
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      日本物理学会
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      早稲田大学 (東京)
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      2015-03-22
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  • [Presentation] DMRGによる磁場誘起相転移の計算法と応用例2015

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      柴田 尚和
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      2015-03-21
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      京都大学 基礎物理学研究所 (京都)
    • Year and Date
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  • [Presentation] SSDを用いたDMRGによる二次元フラストレート量子スピン系の解析2014

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      森田克洋,柴田尚和
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      中部大学 (春日井)
    • Year and Date
      2014-09-08
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      若目田寛,柴田尚和
    • Organizer
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      中部大学 (春日井)
    • Year and Date
      2014-09-08
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  • [Remarks] 二次元電子系の基底状態

    • URL

      http://www.cmpt.phys.tohoku.ac.jp/~shibata/

    • Related Report
      2015 Research-status Report 2014 Research-status Report

URL: 

Published: 2014-04-04   Modified: 2020-05-15  

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