2019 Fiscal Year Annual Research Report
Theoretical study of a novel insulating state contolled by a quantization condition
| Project/Area Number |
18K18744
|
|---|
| Research Institution | National Institute for Materials Science |
|---|
Principal Investigator |
山瀬 博之 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主幹研究員 (10342867)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2020-03-31
|
| Keywords | 物性理論 / 金属絶縁体転移 / 量子化条件 / 擬一次元物質 / プラトー |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
一年目に電子異方性プラトーが生じるパラメタ領域を、化学ポテンシャル（またはサイトあたりの電子数）と外的な異方性の大きさの平面で明らかにした。二年目はこの相図の安定性に関して考察を行なった。まず、電子異方性プラトー領域は、擬一次元電子系特有の強い揺らぎに影響を受け消失してしまう可能性もあるが、くりこみ群で得られた結果と比較する限り、その可能性はないことが分かった。そもそも電子異方性プラトーは絶縁体状態であるので、擬一次元電子系特有の強い揺らぎによって影響を受けることはないであろう、という直感的理解とも一致した。したがって、電子異方性プラトーは、擬一次元鎖の数とサイトあたりの電子数のみで記述される量子化条件で規定された新規な絶縁体であると言える。つまり、電子相関の強さには依存せず、電子相関がない極限においても同様な絶縁化が得られる。さらに、量子化条件は、Lieb-Schultz-Mattisの定理からも導くことが出来ることも突き止めた。類似現象である量子スピン系の磁化プラトーや整数量子ホール系のホール伝導度プラトーの存在も、Lieb-Schultz-Mattisの定理で理解できることから、電子異方性プラトーは物性論における新しい第3のプラトーであると位置づけられる。量子ホール系では、電子相関効果によって分数量子ホール効果が現れることが知られているが、量子化条件の分数化の傾向は電子異方性プラトーでは見つからなかった。ただし、分数化の可能性を否定するには早計であり、分数化の可能性のさらなる追求は将来の課題としたい。
|
