多成分量子モンテカルロ法を用いた電子正孔系の研究
Publicly Offered Research
| Project Area | Optical science of dynamically correlated electrons in semiconductors |
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| Project/Area Number |
23104714
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Japan Advanced Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
前園 涼 北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 准教授 (40354146)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2012)
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| Budget Amount *help |
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | 電子相関 / 電子正孔系 / 半導体二層膜 / エキシトン / エキシトン・モット転移 / 量子モンテカルロ法 / 電子状態計算 / 拡散モンテカルロ法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電子正孔系が織りなす多彩な物性相発現と、その量子相制御を念頭に、中間領域を含めた相図の大域的様相や、その内部構造に及ぼす電子相関の効果を、信頼性の高い拡散量子モンテカルロ法を用いて明らかにする。本課題は、電子の交換相関に対する励起子効果の基礎的知見開拓や、励起子を素材とした量子凝縮の様相を探る基礎研究にも相当する。当該手法に従来用いられる節固定近似を超えた信頼性を確保し、国際的にも最尖鋭の成果を達成すべく、バックフロー自由度を含めた多体試行関数を高い精度で数値最適化し、二体の密度行列値から、秩序パラメタを直接算定して相境界を同定する。
最終年度となる当該年度においては、流体相とペアリング相を統一的に記述する多体波動関数と、二体密度行列から非対角長距離秩序の凝縮率を直接算定して秩序相の出現を同定する枠組みの実装を終え、rs=0.5～8.0までの濃度域に対する広範なサーベイを完了した。これらにより、励起子相の出現範囲を同定するのみならず、広く予想はされながらも、理論的同定には事例の少ない励起子分子相の出現範囲を特定することに成功した。特に励起子分子相出現の同定手法は方法論的にも新しく、類似の先行研究の誤りや同定不能な相出現を明らかにした。励起子相については、同相が、より高密度領域にまで安定に存在することを明らかにした。また、励起子分子相については、層間距離が十分小さい場合においても、高濃度領域において消失する事を明らかにした。これら新規性の高い結果は、原著論文にとりまとめ、Phys. Rev. Lett.誌に投稿された。
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| Research Progress Status |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(36 results)
