2009 Fiscal Year Annual Research Report
数値実験による格子ゲージモデルの相構造の研究とその相転移現象への応用
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20540264
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
一瀬 郁夫 Nagoya Institute of Technology, 大学院・工学研究科, 教授 (20159841)
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| Keywords | ゲージ理論 / モンテカルロ法 / 強相関電子系 / 量子スピン / 1 / N展開法 / 相転移 |
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| Research Abstract |
本研究においては場の量子論において重要な位置を占めるゲージ理論について、主に計算機を用いた数値シミュレーションにより、その相構造、臨界領域における低エネルギー励起、位相的励起の振る舞い等を調べ、その結果を超伝導、量子スピン系などの物性現象の解明に応用ることを目的とする。
今年度の研究活動においてはまず、極低温光学格子上原子系で実現される強い斥力を持つ原子系の相構造を、高温超伝導現象を記述ずるt-Jモデルを用いて調べた。数値計算により調べた結果は、反強磁性と超流動の共存相の存在を示し、極低温原子系の実験物理学研究者に多くの示唆を与えることとなった。
次に多くの現象で表れる内部自由度を持つ超流動系について調べた。数値実験の結果内部自由度の個数によってその相構造が大きく異なるとの知見を得た。これはこれまでの一般的な考えを崩し、さらなる研究の必要性を示唆した点に意義が認められる。
2次元層構造を持つフラストレートしたスピン系の研究を、Z2ゲージ理論の相構造を調べることにより行った。数値計算による研究結果は種々の相の存在を示唆し、2次元系の反強磁性スピン有機物質の実験的研究に大きな示唆を与えた。
また、近年特に多くの研究者に興味を持たれている強磁性超伝導現象についてモデルを構築し、その相構造を調べる研究を行った。従来の常識を覆す実験結果を再現する可能性が明らかとなった。得られた研究成果については近日中に発表予定である。
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