2017 Fiscal Year Annual Research Report
Microscopic theory of superconductivity in heavy-fermion systems with itinerant/localized dual characters
Publicly Offered Research
| Project Area | J-Physics: Physics of conductive multipole systems |
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| Project/Area Number |
16H01059
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
大槻 純也 東北大学, 理学研究科, 助教 (60513877)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 強相関電子系 / 重い電子 / 動的平均場法 / 量子モンテカルロ法 / スパースモデリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
希土類化合物やアクチナイド化合物のf電子が関与する物性には、f電子の遍歴性と局在性のどちらか、あるいはその両方が関与する。f電子系化合物における未解明の超伝導や磁性現象を理解するためには、f電子の遍歴性と局在性の両者を同時に扱う理論が必要である。近年の動的平均場法に基づく理論の発展により、遍歴性と局在性を考慮に入れ、そのうえで磁性や超伝導を議論することができるようになってきた。しかしながら、計算量の問題から、その応用は簡単なモデル計算に限られており、現実の化合物とは隔たりがあるのが現状である。
本研究では、強相関電子系化合物の数値計算における諸問題に対し、全く新しい観点からの解決法を提案した。データ科学の分野で発展しているスパースモデリングと呼ばれる方法論は、大規模データの特徴を少ないデータで効率よく表現することを可能にする。この方法論を量子多体論に応用し、以下の成果を得た。
(1)量子モンテカルロ法を用いて強相関系のスペクトルを計算する際に問題となる解析接続に対して、スパースモデリングの方法を応用することにより、安定した計算が可能であることを示した。
(2)さらに、その解析で得られた、スペクトルの高効率な表現を量子多体計算全般に応用することにより、f電子の軌道自由度を考慮に入れた場合に問題となるデータ量と計算量の問題を大幅に軽減できることを明らかにした。
以上の成果は、動的平均場法に基づく理論を実際の化合物に応用する時に直面する困難を解決または大幅に軽減するものであり、今後のさらなる発展が期待できる重要な成果である。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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