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フラストレートした格子上における二重交換系の数値的研究

Research Project

Project/Area Number 12740216
Research Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
Research InstitutionAoyama Gakuin University

Principal Investigator

古川 信夫  青山学院大学, 理工学部, 助教授 (00238669)

Project Period (FY) 2000 – 2001
Project Status Completed (Fiscal Year 2001)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2001: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2000: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Keywords二重交換模型 / フラストレーション / モンテカルロ法 / 臨界現象 / 有限サイズスケーリング / ビンダー係数 / 臨界緩和法 / 臨界指数
Research Abstract

フラストレートした格子上における二重交換模型の熱力学的性質を調べるために、モンテカルロ法を用いた数値的計算手法の開発を行った。
前年度までの成果として、まず出発点として簡単な形状の格子をとりあげ、その臨界現象が計算可能であるかどうかの検証を行つた。その結果、臨界温度や臨界指数などが正確に得られ、これによって、ここで用いている計算手法の有効性や精度に関する知見を得ることができた。
これらをふまえた上で、本年度め目標として、2次元角格子をとりあげ、イジング対称性をもった二重交換模型のモンテカルロ法による計算を行った。これはフラストレーションのある最も単純な格子である。その結果、粗い見積としてこの系ではかなり低温まで磁気相関が発達しないことがわかった。また、計算結果が系のサイズ、形状、境界条件等に敏感であることも示された。
これは、フラストレーションのために低エネルギーにおけるスピン励起スペクトルが密になっているため、系の特徴的エネルギースケールがフラストレーションのない系に比べて小さくなっているからであると考えられる。また、強磁性ゆらぎ(波数0)と有限の波数をもつ揺らぎとの競合が重要であることから、系のサイズに整合する揺らぎが人工的に強調されてしまうことが予想される。
したがって、このような系の振る舞いを正確に取り扱うためには取り扱う系のサイズも相応に大きくする必要がある。前年度までの計算アルゴリズムは、計算時間が系のサイズの三乗に比例するものであったため、系のサイズを大きくすることには限界があった。このため、我々は計算時間が系のサイズに比例する新たなアルゴリズムを開発した。これによって、取り扱える系のサイズが一桁程度大きくなることが確認された。今後は、この新しいアルゴリズムを用いて物理量等の計算を行い、フラストレーションが物性に与える影響を定量的に評価する予定である。

Report

(2 results)
  • 2001 Annual Research Report
  • 2000 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All Other

All Publications (11 results)

  • [Publications] Yukitoshi Motome, Nobuo Furukawa: "Critical Phenomena of Ferromagnetic Transition in Double-Exchange Systems"J. Phys. Soc. Jpn.. 70-6. 1487-1490 (2001)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Nobuo Furukawa, Yoshihiro Shimomura, T.Akimoto, Y.Moritomo: "Magnon scattering processes and low temperature resistivity in CMR manganites"J. Mag. Mag. Mat.. 226-230. 782-784 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Yukitoshi Motome, Nobuo Furukawa: "Non-equilibrium Relaxation Study of Ferromagnetic Transition in Double-Exchange Systems"J. Phys. Soc. Jpn.. 70-9. 2802-2803 (2001)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] C.Honerkamp, M.Salmhofer, N.Furukawa, T.M.Rice: "Breakdown of the Landau-Fermi liquid in Two Dimensions due to Umklapp Scattering"Phys. Rev. B. 63. 35109-35114 (2001)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] J.Kishine, N.Furukawa, K.Yonemitsu: "Two-Loop Renormalization of the Quasiparticle Weight in Two-Dimensional Electron Systems"International Journal of Modern Physics B. 15. 1381-1383 (2001)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Nobuo Furukawa, Yukitoshi Motome, Hisaho Nakata: "Monte Carlo Algorithm for the Double Exchange Model Optimized for Parallel Computations"Computer Phys. Comm.. 142-1. 410-412 (2001)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] N.Furukawa and K.Hirota: "Magnon Broadening Effects in Double Layered Manganite La 1.2Sr1.8Mn2O7"Physica B. 291. 324-326 (2000)

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      2000 Annual Research Report
  • [Publications] N.Furukawa: "Unconventional one-magnon scattering resistivity in half metals"J.Phys.Soc.Jpn.. 69-7. 1954-1957 (2000)

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      2000 Annual Research Report
  • [Publications] T.Akimoto,Y.Moritomo,A.Nakamura,N.Furukawa: "Observation of anomalous single-magnon scattering in half-metallic ferromagnets by chemical pressure control"Phys.Rev.Lett. 85-11. 3914-3917 (2000)

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      2000 Annual Research Report
  • [Publications] H.Nakata,N.Hatano,N.Furukawa,K.Kubo: "ARK : A Pentium II/Linux cluster - A parallel computer system based on commodity PC class hardware"Prog.Theor.Phys.Suppl.. 138. 757-758 (2000)

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      2000 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Motome and N.Furukawa: "Critical Temperature of Ferromagnetic Transition in Three-Dimensional Double-Exchange Models"J.Phys.Soc.Jpn.. 69-12. 3785 (2000)

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      2000 Annual Research Report

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Published: 2000-04-01   Modified: 2020-05-15  

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