2021 Fiscal Year Annual Research Report
Quantum Monte Carlo study on quantum magnets based on Majorana fermion representations
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18K03447
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
加藤 康之 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (50708534)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 量子スピン系 / 量子モンテカルロ法 / 量子スピン液体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は磁性体に関する研究成果を9報の論文として出版しました．（１）量子モンテカルロ法による量子反強磁性体の端に現れる分数磁化の安定性の評価，（２）スピンモアレ描像によるトポロジカル磁性の磁気秩序と創発電磁現状の系統的な理解，（３）結晶のカイラリティが破れた量子磁性体の多極子と非線形応答係数による磁気ドメインの制御機構の解明，（４）キタエフスピン液体の局所原子変移に伴う渦の生成と制御可能性，（５）漸近的レフシッツ・シンブル法による量子スピン系の量子モンテカルロシミュレーション：キタエフ模型への適用，（６）Pb(TiO)Cu4(PO4)4における磁場誘起強誘電相における円偏光二色性の解析，（７）カイラル磁性金属の非線形光学応答，（８）カイラル磁性金属の多重Q磁気秩序相におけるスピン波励起，（９）カイラル磁性金属の多重Q磁気秩序の温度磁場相図の解析です．特に（５）では，本研究課題の主題であり負符号問題回避の試みとして注目されているレフシッツ・シンブル法を用いた，量子スピン系の量子モンテカルロシミュレーションの手法提案から，磁場中キタエフ模型への適用によるベンチマーク計算と詳細な計算結果までを報告しています．シミュレート可能なシステムのサイズには課題が残るものの，負符号問題の軽減の実際を明らかにしました．本成果は，負符号問題を回避した大規模系のシミュレーションの礎を築くことに今後十分貢献すると考えています．
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