近藤格子系における電荷密度波形成の高精度変分モンテカルロ法による研究

• Project Area: Emergence of Heavy Electrons and Their Ordering
• Project/Area Number: 23102708
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 求 幸年 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40323274)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2012: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2011: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
• Keywords: 物性理論 / 強相関電子系 / 計算物理 / 磁性 / 低温物理

Outline of Annual Research Achievements

近藤格子系における電荷とスピンの自由度の相関に起因した興味深い現象のひとつとして、電荷秩序の発現可能性とそれがもたらす物性を解明する目的で理論的研究を行った。 前年度に行なった、2次元正方格子上の近藤格子模型の1/4フィリングに対する変分モンテカルロ法とスラスター動的平均場法による計算結果を学術論文にとりまとめるとともに、国際会議、学会、研究会等で精力的に成果発表を行なった。前年度からの進展としては、強磁性金属相との競合について詳細に調べた結果が挙げられる。1次元近藤格子模型では、広いパラメタ領域において強磁性金属相が安定に現れることが知られているととともに、無限次元における結果に置いても電荷秩序相の周りに強磁性金属相が現れることが示唆されている。そこで、変分モンテカルロ計算において、スピン量子数射影を有限の全スピンについて系統的に行なうことで、反強磁性電荷秩序相と強磁性金属相の安定性を比較検討した。その結果、近藤カップリングJがバンド幅4t程度より小さい領域では、反強磁性電荷秩序相が安定で、それ以上のJに対しては強磁性金属相が安定になることが分かった。クラスター動的平均場法においては、強磁性解を許した探索に置いても強磁性金属相が見出されなかった。また今年度は、これらの知見を活かし、三角格子上の近藤格子模型と周期的アンダーソン模型における電荷秩序を伴った部分無秩序の研究も行った。特に後者の模型においては、これまでの研究では見出されなかった金属的な部分無秩序相を見出すことが出来た。これらの結果についても、学術論文にまとめるとともに、国際会議、学会、研究会等で精力的に成果発表を行なった。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] rtial Disorder in an Ising-Spin Kondo Lattice Model on a Triangular Latti (2012)
  • Author(s): H. Ishizuka, Y. Motome
  • Journal Title: Physical Review Latters Volume: 108 Issue: 25
  • DOI: 10.1103/physrevlett.108.257205
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Partial Disorder and Metal-Insulator Transition in the Periodic Anderson Model on a Triangular Lattice (2012)
  • Author(s): S. Hayami, M. Udagawa, Y. Motome
  • Journal Title: Journal of Physical Society of Japan Volume: 81 Issue: 10 Pages: 103707-103707
  • DOI: 10.1143/jpsj.81.103707
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Magnetic Order and Charge Disproportionation in a Spin-ice type Kondo Lattice Model : Large Scale Monte Carlo Study (2012)
  • Author(s): H. Ishizuka, M. Udagawa, Y Motome
  • Journal Title: Journal of the Physical Society of Japan Volume: 81 Issue: 11 Pages: 113706-113706
  • DOI: 10.1143/jpsj.81.113706
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Spin-charge interplay on frustrated lattices (2013)
  • Author(s): Yukitoshi Motome
  • Organizer: 2013 APS March meeting
  • Place of Presentation: バルチモアコンベンションセンター（アメリカ）
  • Invited
• [Presentation] 1/4フィリング近藤格子模型における電荷秩序 (2012)
  • Author(s): 吉竹純基, 三澤貴宏, 求幸年
  • Organizer: 日本物理学会第67回年次大会
  • Place of Presentation: 兵庫県、関西学院大学
  • Year and Date: 2012-03-26
• [Presentation] Cluster dynamical mean-field study of charge ordering in the Kondo lattice model at quarter filling (2012)
  • Author(s): J.Yoshitake, T.Misawa, Y.Motome
  • Organizer: 2012 APS March Meeting
  • Place of Presentation: アメリカ、ボストン
  • Year and Date: 2012-02-29
• [Presentation] Frustration, competing interactions partial disorder in Kondo lattice systems (2012)
  • Author(s): Yukitoshi Motome
  • Organizer: The International Conference on Highly Frustrated Magnetism 2012
  • Place of Presentation: マクマスター大学（カナダ）
  • Invited
• [Presentation] Complex spin-charge orders in Kondo lattice systems (2012)
  • Author(s): Yukitoshi Motome
  • Organizer: International Workshop on Itinerant Spin-Orbital Systems
  • Place of Presentation: マックスプランク研究所（ドイツ・ドレスデン）
  • Invited
• [Presentation] 三角格子近藤格子模型が示す部分無秩序状態における電荷秩序と電子構造 (2012)
  • Author(s): 石塚大晃
  • Organizer: 日本物理学会 2012年秋季大会
  • Place of Presentation: 横浜国立大学（神奈川県）
• [Presentation] 三角格子周期的アンダーソン模型において磁場やスピン異方性に誘起される部分無秩序状態 (2012)
  • Author(s): 速水賢
  • Organizer: 日本物理学会 2012年秋季大会
  • Place of Presentation: 横浜国立大学（神奈川県）
• [Presentation] 近藤格子系における電荷密度波形成の高精度変分モンテカルロ法による研究 (2011)
  • Author(s): 求幸年
  • Organizer: 新学術領域研究「重い電子系の形成と秩序化」第3回研究会
  • Place of Presentation: 千葉県、東京大学物性研究所
  • Year and Date: 2011-06-23
• [Remarks] 求研究室：出版論文
  • URL: http://www.motome-lab.t.u-tokyo.ac.jp/publication.html
• [Remarks] 求研究室：口頭発表
  • URL: http://www.motome-lab.t.u-tokyo.ac.jp/talk.html
• [Remarks]
  • URL: http://www.motome-lab.t.u-tokyo.ac.jp/