2015 Fiscal Year Annual Research Report
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25400366
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
川上 則雄 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10169683)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | トポロジカル絶縁体 / 電子相関 / モット絶縁体 / 冷却原子 / スピン軌道相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、強相関効果とトポロジカルな性質が生み出す新奇な量子凝縮相の理論的な解明を目的としている。本年度は、主に強相関系の秩序相におけるフェルミ面のトポロジー変化と、光励起による強相関系の相転移現象を中心に研究を行った。
(1) 強相関近藤格子系のSDW磁気相におけるリフシッツ相転移
強相関系の典型例である重い電子系の本質は近藤格子模型で理論的に記述される。本研究では、2次元正方格子上の近藤格子模型の金属相における磁気的な性質を、空間依存動的平均場近似を用いて調べた。金属相においては常磁性相とSDW磁気相が競合する。SDW磁気相においては、反強磁性近藤結合が増加するにしたがって、小さいフェルミ面から大きいフェルミ面へリフシッツ型の量子相転移が生じることを示した。このようなフェルミ面トポロジーの変化を、転移の次数まで含めて詳細に調べた。
(2) 光誘起による強相関系の量子相転移
近年、冷却原子系におけるトポロジカル相転移が注目を集めている。一作年の研究で開始した冷却原子フェルミ系の光誘起相転移の研究をさらに微視的な観点から調べた。具体的にはアルカリ土類などの原子を対象として、光で誘起される多体効果、すなわち光誘起の近藤効果のメカニズムを解明した。これには、光によって誘起されるバンド間の遷移が重要な役割を果たすことを示した。Yb原子系を対象として、このような光誘起近藤効果の実現プロトコルを提案した。この光誘起近藤効果を用いることにより、「対称性に保護されたトポロジカル相転移」が実現し得ることを示した。1次元近藤格子系のトポロジカル相転移に関しては、現在、論文をまとめているところである。
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