2022 Fiscal Year Annual Research Report
Theory of complex molecular systems: effective model and quantum dynamics
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19K21860
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
妹尾 仁嗣 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (30415054)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
圓谷 貴夫 熊本大学, 大学院先導機構, 助教 (00619869)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2023-03-31
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| Keywords | 有機導体 / 光誘起相転移 / 分子性結晶 / 強相関電子系 / 第一原理計算 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、分子が構成要素となる結晶、すなわち分子性結晶における動的現象をターゲットとして、第一原理計算によるミクロな有効モデル構築と、モデルに対する実時間シミュレーションを相補的に行い、複雑な分子系の量子ダイナミクスの理解を得ることである。本年度はまず、電荷秩序系に対する短パルス光照射による誘起ダイナミクス現象に関して、相互作用する電子系に電子格子相互相互作用を考慮したモデルを用いて、実時間ダイナミクスを数値的にシミュレーションした結果を論文として完成し投稿した。初期状態において電荷秩序状態にドメイン壁（キンク）が一つある場合、ならびにに不純物サイトが一つある場合に、パルス光を照射すると共鳴モードにパルス光の周波数が近い場合に非一様性が現れ、空間的にドメイン壁・不純物位置を種として時間とともに非一様金属様領域が広がっていくことを示した。応答において電子系のタイムスケールと格子系のタイムスケールの違いを、一様な応答のみならず非一様な空間の拡がりにおいて見ることができた。またパルス幅が十分小さい場合には非共鳴領域でも同様の非一様領域が拡がり光誘起相転移を引き起こすことができることを解明した。これは実験において必ずしも線形スペクトルにおいて吸収が大きい領域でなくとも光誘起相転移を引き起こすことができることを示したことになる。またいくつかの分子性結晶系ので第一原理計算とモデル解析を組み合わせる研究も順調に進めており論文投稿・準備を行っている。
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