2020 Fiscal Year Research-status Report
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17K14333
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
多田 靖啓 東京大学, 物性研究所, 助教 (20609937)
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2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 磁場中電子系 / ディラック電子 / 電子相関 / 量子臨界現象 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
まず前年度に引き続き、磁場中ディラック電子系の振る舞いについて研究を行った。前年度に行っていた解析を発展させて論文にまとめ発表した。そこにおいて、これまで平均場レベルでしか議論されてこなかったmagnetic catalysisの量子臨界性を明らかにし、それが有限の磁気長によるある種の有限サイズ効果であることを指摘した。これにより、magnetic catalysisを統計力学の立場から理解する土台ができあがったと考えている。また技術的観点からは、本研究で用いた数値計算方法はより複雑なモデルに対しても適用可能なものであり、本研究はさらに広範な系に対して議論を展開する上での足掛かりを与えている。さらに、本研究で行った解析はモンテカルロ法などの他の手法においても活用することができるため、磁場中電子系の数値的解析に一定の貢献ができるものと思われる。
また、磁場中でディラック電子は特徴的な軌道反磁性を示すことが知られているが、相互作用の効果はほとんど議論されてこなかった。本研究では、数値的にこの問題に取り組み一定の結果を得つつある。とくに、量子臨界点近傍の物性は臨界点を記述する場の理論によって支配されるが、軌道磁化の基礎となる基底状態エネルギーの磁場依存性は場の理論の普遍的性質と関連している可能性がある。これまでの計算により、そのような期待を指示する結果が得られつつある。
最後に、上述の数値計算とは別に、磁場中電子系の一般的性質について解析的な計算を現在進めているところである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
軌道反磁性の問題について、システムサイズ依存性が非常に顕著であるため、議論をまとめることに難航している。
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| Strategy for Future Research Activity |
軌道反磁性について、システムサイズを大きくすることは大変難しいため、これ以上の計算をするよりも、今まで得られたデータからどこまで物理を議論できるのか、という問題にシフトする方針である。
また、解析的な計算の問題については比較的順調に研究が進んでおり、オンラインなどを駆使して専門家と意見交換や議論を進めて、論文にまとめていきたいと考えている。
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| Causes of Carryover |
当初の予定では、国内・国際会議に積極的に参加しこれまでの研究成果について報告し関連する情報を収集する予定であったが、コロナ禍により出張が全てキャンセルになったため。
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