Numerical study of field-induced phases and nonequilibrium phenomena emerging from charge-spin-lattice entanglement

Publicly Offered Research

Project Area	1000-Tesla Chemical Catastrophe : Science of Chemical Bonding under Non-perturbative Magnetic Fields
Project/Area Number	24H01609
Research Category	Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Transformative Research Areas, Section (II)
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	諏訪秀麿東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (60735926)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2025)
Budget Amount *help	¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000) Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000) Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords	スピンダイナミクス / 非平衡現象 / 準安定状態 / スピン格子結合 / モット絶縁体
Outline of Research at the Start	多自由度系は非自明な熱力学的相のみならず新奇な非平衡状態の宝庫である。各自由度ごとに典型的な時間スケールが存在するため、パルス磁場のように短い時間スケールで環境を変化させると、一部の自由度のみが応答する複雑な非平衡現象が生じうる。本課題では電荷・スピン・格子自由度が絡み合う系の磁場誘起相と非平衡現象をシミュレーションで明らかにする。特に、フラストレートスピン系でスピン格子結合がもたらす準安定状態と、弱いモット絶縁体における金属化と磁化の非平衡現象の解明を目的とする。実験結果を説明する新しい理論モデルを提案し、効率的にダイナミクスを計算する新しい計算手法を開発することで非平衡物理を開拓する。