2次元系の融解と臨界現象

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02640276
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 齋藤 基彦 大阪大学, 教養部, 教授 (80012441)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川村 光 大阪大学, 教養部, 助教授 (30153018)
• Keywords: 2次元系の臨界現象 / ウィグナ-格子 / 2次元電子系 / シュタルクラダ- / 2バンド強結合模型 / 2次元XY模型 / モンテカルロシミュレ-ション / 渦

Research Abstract

液体薄膜上の固体ー液体相転移について、固体中の横波音波の音速を厚さの関数として計算し、コスタ-リッツ-サウレス理論に基づいて融解点の理論的表式を得た。この表式と実験との対比を行いよい一致を得た。ヘリウム液上の電子系において、電子間のク-ロン相互作用についての非調和項を取り入れて横波の音速を求め固体ー液体の相転移温度(融解温度)を求めたことによりこの部分の理解は進展した。しかしながらこれを絶対零度における量子融解の理解に適用することはできないので、この点についての解明が必要である。
線状結晶の強電場中の電子のエネルギ-状態について伝導帯と価電子帯に結合がある場合について考察した結果、結合の有無にかかわらず電場が十分に強ければシュタルクラダ-が存在することがわかった。
また磁性体についてはコスタ-リッツ-サウレス理論の中核となる自由に渦生成を直接調べる新しい物理量としてヴォ-ティシティモデュラスを導入し強磁性体の場合につきその有効性を確認した。フラストレ-ションがある場合についても現在計算を進めている。2次元磁性体の相転移が自由渦の生成によるとするコスタ-リッツ-サウレス理論の基本的シナリオは確認されたが、転移温度については従来の大方の結果と異なった値が得られており、この点については更に詳しい解析が必要である。

Research Products

• [Publications] M.Saitoh: "Melting Criterion of TwoーDimensional Wigner Crystals on Thin Films of Liquid He." Surface Science. 229. 356-358 (1990)
• [Publications] T.Kawaguchi: "Stark Ladders in a TwoーBand TightーBinding Model." Journal of Physics (Condensed Matter).
• [Publications] M.Kikuchi: "Free Vortex Formation in the TwoーDimensional XY Model."