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2013 Fiscal Year Annual Research Report

計算物理学的手法による低次元強相関電子系のスペクトロスコピーの研究

Research Project

Project/Area Number 22340097
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

遠山 貴巳  京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (70237056)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松枝 宏明  仙台高等専門学校, 総合科学科, 准教授 (20396518)
筒井 健二  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (80291011)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2014-03-31
Keywords物性理論 / 光物性 / 密度行列繰り込み群法 / 厳密対角化法 / 低次元強相関電子系
Research Abstract

本研究の目的は、計算物理学手法を駆使して各種先端スペクトロスコピーが与える情報を解明することで、低次元強相関電子系の示す多彩な量子現象の理解を目指すことにある。
1.格子系と結合したモット絶縁体の光励起状態の緩和ダイナミクスの解明:拡張ハバード模型に二重パルスを照射した際の振る舞いについて、厳密対角化法で計算し、第一パルスによって励起された状態が第二パルスによって基底状態に近づくことを示した。論文として発表。動的密度行列繰り込み群法を用いて三次非線形光学応答の計算を行い、論文作成中である。2. 格子系と結合した低次元スピン系のスピン励起構造の解明:ダイマー化した一次元J1-J2模型のスピン励起構造に対する非磁性不純物の効果を動的密度行列繰り込み群法で調べ、実験との対比を行った。現在、論文作成中。3. 不均一系に対する共鳴非弾性X線散乱の理論構築と電荷励起の解明: 昨年に引き続き、二次元多軌道ハバード模型の不純物とその周りの母体の共鳴非弾性X線散乱スペクトルを厳密対角化法で計算して、不純物系の電子状態を明らかにした。また、均一系に対しては、銅酸化物高温超伝導体の銅L吸収端の共鳴非弾性X線散乱スペクトルをスタンフォード大学と共同で研究し、そのドーピング依存性の特徴を明らかにした。Nature Communications誌に掲載された。4.時間分解角度分解光電子分光や時間分解ラマン散乱の理論構築と低次元強相関電子系の準粒子緩和プロセスの解明: 昨年度に引き続き、ポンプ光照射後の角度分解光電子分光スペクトル、光学伝導度等のさらにの時間依存性を厳密対角化法で計算するための手法の検討を行った。5. 三角格子有機物質の磁気ラマン散乱スペクトル: 昨年度実施した、二次元三角格子を有する有機物質に対する磁気ラマン散乱スペクトル計算を実験グループの結果と比較し、論文としてまとめた。現在印刷中。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (24 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (15 results) (of which Invited: 9 results)

  • [Journal Article] High-energy spin and charge excitations in electron-doped copper oxide superconductors2014

    • Author(s)
      K. Ishii, M. Fujita, T. Sasaki, M. Minola, G. Dellea, C. Mazzoli, K. Kummer, G. Ghiringhelli, L. Braicovich, T. Tohyama, K. Tsutsumi, K. Sato, R. Kajimoto, K. Ikeuchi, K. Yamada, M. Yoshida, M. Kurooka, J. Mizuki
    • Journal Title

      Nat. Commun

      Volume: 5 Pages: 3714(1-8)

    • DOI

      10.1038/ncomms4714

  • [Journal Article] Persistent spin excitations in doped antiferromagnets revealed by resonant inelastic light scattering2014

    • Author(s)
      C. J. Jia, E. A. Nowadnick, K. Wohlfeld, C.-C. Chen, S. Johnston, T. Tohyama, B. Moritz, T. P. Devereaux
    • Journal Title

      Nat. Commun

      Volume: 5 Pages: 3314(1-7)

    • DOI

      10.1038/ncomms4314

  • [Journal Article] Double-pulse deexcitations in a one-dimensional strongly correlated system2014

    • Author(s)
      H. Lu, J. Bonca, T. Tohyama
    • Journal Title

      EPL

      Volume: 103 Pages: 57005(1-5)

    • DOI

      10.1209/0295-5075/103/57005

  • [Journal Article] Magnetic Raman scattering study of spin frustrated systems, κ-(BEDT-TTF)2X2014

    • Author(s)
      Y. Nakamura, N. Yoneyama, T. Sasaki, T. Tohyama, A. Nakamura, and H. Kishida
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 83 Pages: 未定

    • DOI

      10.1143/JPSJ.83.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of frustration on magnetic excitations in a two-leg spin-ladder system2013

    • Author(s)
      T. Sugimoto, M. Mori, T. Tohyama, S. Maekawa
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 87 Pages: 155143(1-7)

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.87.155143

  • [Journal Article] Spin dynamics and resonant inelastic x-ray scattering in chromium with commensurate spin-density wave order2013

    • Author(s)
      K . Sugimoto, Z. Li, E. Kaneshita, K. Tsutsui, T. Tohyama
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 87 Pages: 134418(1-8)

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.87.134418

  • [Journal Article] Nonequilibrium photo dynamics of low-dimensional strongly correlated electron systems2013

    • Author(s)
      T. Tohyama
    • Journal Title

      Eur. Phys. J. Special Topics

      Volume: 222 Pages: 1065-1075

    • DOI

      10.1140/epjst/e2013-01907-y

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optical properties of monoclinic HfO2 studied by first-principles local density approximation + U approach2013

    • Author(s)
      J. Li, J. Han, S. Meng, H. Lu and T. Tohyama
    • Journal Title

      Appl. Phys. Lett.

      Volume: 103 Pages: 071916(1-4)

    • DOI

      10.1063/1.4818765

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] モット絶縁体の光励起状態と緩和ダイナミクスの理論的研究2013

    • Author(s)
      遠山貴己
    • Journal Title

      固体物理

      Volume: 48 Pages: 711-719

  • [Presentation] Asymmetric doping dependence of L-edge RIXS spectrum in hole- and electron-doped cuprates (ポスター)2013

    • Author(s)
      T. Tohyama
    • Organizer
      International Workshop on Strong Correlations and Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy (CORPES13)
    • Place of Presentation
      Hamburg, Germany
    • Year and Date
      20130729-20130802
  • [Presentation] Asymmetric doping dependence of L-edge RIXS spectrum in hole- and electron-doped cuprates (ポスター)2013

    • Author(s)
      T. Tohyama
    • Organizer
      10th International Conference on Spectroscopies of Novel Superconductors (SNS2013)
    • Place of Presentation
      Berkley, USA
    • Year and Date
      20130624-20130628
  • [Presentation] Resonant Inelastic X-ray Scattering in Chromium

    • Author(s)
      T. Tohyama
    • Organizer
      he 8th International Conference on Inelastic X-ray Scattering (IXS 2013)
    • Place of Presentation
      Stanford, USA
    • Invited
  • [Presentation] Electronic excitations in 3d transition-metal compounds revealed by simulated resonant inelastic x-ray scattering

    • Author(s)
      T. Tohyama
    • Organizer
      Light and Particle Beams in Materials Science 2013 (LPBMS2013)
    • Place of Presentation
      Tsukuba, JAPAN
    • Invited
  • [Presentation] In plane anisotropy and superconductivity in the antiferromagnetic phase of iron-based superconductivity

    • Author(s)
      T. Tohyama
    • Organizer
      International Conference on Electron Correlation in Nanostructures (ECN-2013)
    • Place of Presentation
      Yalta, UKRAINA
    • Invited
  • [Presentation] Nonequilibrium photo dynamics of spin and charge in strongly correlated electron systems

    • Author(s)
      T. Tohyama
    • Organizer
      "Nano-Scale dynamics in Magnetism" workshop
    • Place of Presentation
      Deajean, KOREA
    • Invited
  • [Presentation] Asymmetric doping dependence of L-edge RIXS spectrum in hole- and electron-doped cuprates

    • Author(s)
      T. Tohyama
    • Organizer
      Gorden Godfrey Workshop on "Spins and Strong Electron Correlations"
    • Place of Presentation
      Sydney, AUSTRALIA
    • Invited
  • [Presentation] Photo-induced electron dynamics in one-dimensional extended Hubbard model

    • Author(s)
      T. Tohyama
    • Organizer
      Non-equilibrium Dynamics of Correlated Electron-Systems: latest theoretical and experimental advances
    • Place of Presentation
      Krvavec, SLOVENIA
    • Invited
  • [Presentation] 遷移金属化合物のL端共鳴非弾性X線散乱の理論

    • Author(s)
      遠山貴己
    • Organizer
      物性研究所短期研究会「真空紫外・軟X線放射光物性研究の将来」
    • Place of Presentation
      東京大学物性研究所
    • Invited
  • [Presentation] 強相関電子系に対するRIXS研究の現状と課題

    • Author(s)
      遠山貴己
    • Organizer
      Workshop: CROSSROAD of Users and J-PARC 第9回「超伝導、磁性とフラストレーション」
    • Place of Presentation
      東海
    • Invited
  • [Presentation] 3d電子系高温超伝導体における共鳴非弾性X線散乱理論

    • Author(s)
      遠山貴己
    • Organizer
      日本物理学会第69回年次大会領域5シンポジウム「強相関電子系におけるX線分光理論の最近の発展」
    • Place of Presentation
      東海大学
    • Invited
  • [Presentation] Double-pulse deexcitations in a one-dimensional strongly correlated system

    • Author(s)
      T. Tohyama
    • Organizer
      2014 March Meeting of The American Physical Society
    • Place of Presentation
      Denver, USA
  • [Presentation] Theoretical Study of Electronic states and Excitation Spectra in Ni-substituted Cuprates (ポスター)

    • Author(s)
      K. Tsutsui
    • Organizer
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2013)
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan
  • [Presentation] ハバード模型に対 するL吸収端共鳴非弾性X線散乱のクラスター計算 (ポスター)

    • Author(s)
      筒井健二
    • Organizer
      日本物理学会2013年秋季大 会
    • Place of Presentation
      徳島大学三島キャンパス
  • [Presentation] 銅酸化物高温超伝 導物質に対するL吸収端共鳴非弾性X線散乱の理論的研究 (ポスター)

    • Author(s)
      筒井健二
    • Organizer
      日本物理学会第69回 年次大会
    • Place of Presentation
      東海大学湘南キャンパス

URL: 

Published: 2015-05-28  

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