2016 Fiscal Year Annual Research Report
多極子遍歴系に対する計算物理学手法の開発: 多軌道クラスター型動的平均場近似
Publicly Offered Research
| Project Area | J-Physics: Physics of conductive multipole systems |
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| Project/Area Number |
16H01064
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
品岡 寛 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (40773023)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | パイロクロア酸化物 / スピネル酸化物 / 多軌道効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多軌道効果が重要な役割を担っているd遷移金属化合物の理論計算を行った。特に、5dパイロクロア酸化物Y2Os2O7に着目した。この系は、電子数をカウントすることで、バンド絶縁体が基底状態であることが、単純には期待される。しかし、実験的には、磁気感受率の温度依存性ががキュリー・ワイス則に従う絶縁体であることが発見された。密度汎関数理論＋動的平均場近似法、全対角化、の相補的な2つの計算手法から電子状態をしらべた結果、この新奇な絶縁相は、局所的な相関効果では説明できないものであることが分かった。特に、最近接原子間の斥力相互作用の重要性を見いだした。さらに、LiV2O4における重い電子挙動の起源を、密度汎関数理論＋動的平均場近似法から調べた。過去20年、その起源が謎であった重い電子挙動は、バンド幅が顕著に異なる多軌道系特有の現象であることが明らかになった。以上の成果をまとめた論文の執筆中である。一方、新展開として、近年5dパイロクロア酸化物Cd2Os2O7において、従来のバンド計算とは矛盾するような準粒子バンドが最新の角度分解光電子分解法の計測で観測された。東大物性研究所の研究グループから実験データの提供を受けると共に、共同研究を2017年1月から開始したところである。現段階において、本物質において観測されている低温磁気構造が密度汎関数理論＋動的平均場近似法で再現できることが確認されている。準粒子バンドの解析が今後の課題である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
研究自体は、当初の計画通り進展している。2つの物質に関して、出版に値する成果が得られ、現在論文を執筆中の段階である。特にLiV2O4の重い電子挙動は物性科学における大きな謎の一つであり、最新の計算物理学から新しい知見を得られたことが評価できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに得られた成果を出版論文としてまとめると共に、実験家と協力した他の物質の研究を進める。特に、5ｄパイロクロア酸化物の低温準粒子状態の実験データを実験研究者から提供されており、共同研究を進める。
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[Journal Article] Updated Core Libraries of the ALPS Project2017
Author(s)
A. Gaenko, A. E. Antipov, G. Carcassi, T. Chen, X. Chen, Q. Dong, L. Gamper, J. Gukelberger, R. Igarashi, S. Iskakov, M. Konz, J. P. F. LeBlanc, R. Levy, P. N. Ma, J. E. Paki, H. Shinaoka, S. Todo, M. Troyer, E. Gull
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Journal Title
Computer Physics Communications
Volume: 213
Pages: 235-251
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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