2020 Fiscal Year Annual Research Report
New Developments of Anomalous Quantum Behavior in Frustrated Magnets by Large-Scale Parallel Calculations
| Project/Area Number |
16K05418
|
|---|
| Research Institution | University of Hyogo |
|---|
Principal Investigator |
中野 博生 兵庫県立大学, 物質理学研究科, 准教授 (00343418)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
轟木 義一 千葉工業大学, 創造工学部, 教授 (40409925)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | フラストレート磁性体 / ハイゼンベルク反強磁性体 / 数値対角化 / 大規模並列計算 / 磁性 / 物性理論 / 量子スピン系 / 計算物理 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
磁性体では系が有する性質に起因して特徴的な振舞が様々な形で現れる。特に、フラストレーションを有する量子スピン系では、そのフラストレーションによって量子揺らぎが増大し、それが原因となって、非自明な振舞がしばしば現れる。本研究では、量子系の理論模型に対し、偏りのない直接数値シミュレーション方法である数値対角化法を用いて、そのような非自明な振舞とその発現機構の解明を目的として研究を推進してきた。２０２０年度は、直交ダイマー格子上のハイゼンベルク反強磁性体の研究を重点的に進めた。２種類の反強磁性相互作用を含む直交ダイマー格子系ではダイマー相とネール秩序相が知られていて、本研究では、両者の相の間に広がる中間領域における挙動の変化をこれまで取り扱われていないシステムサイズの計算で捉えた。サイズ依存性の小さい結果を得ることに成功し、この系の挙動解明に寄与した。大規模並列シミュレーションという視点では、本運用前の富岳（京コンピュータの後継フラッグシップスーパーコンピュータ）の早期利用課題の採択を受け、２０２０年１０月から富岳の利用を開始し、本運用開始以降の富岳の本格利用に向けて必要な準備を着実に進めることができた。その実績を基に２０２１年の富岳の一般課題が採択された。２０２０年度に得られた成果は、本科研費終了以降の研究に発展的につながることが期待され、更なる量子スピン系の研究深化に寄与していくと考えられる。
|
