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電子格子結合系に対する時間依存変分モンテカルロ法の開発と光誘起超伝導転移の解明

Research Project

Project/Area Number 17J07021
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Condensed matter physics II
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

井戸 康太  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2017: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Keywords強相関電子系 / 高温超伝導 / 非平衡
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題の目的は、銅酸化物において光照射により超伝導を平衡系では達成できないほど大きく増強させる新しいアプローチを提案すること、および実験で観測されたフォノン励起による光誘起超伝導の機構を理論的に明らかにすることである。以下に本年度の研究実績の概要を述べる。
・高強度レーザーを用いた相関電子系における超伝導の制御
ホールドープされた二次元Hubbard模型における基底状態および非平衡状態を多変数変分モンテカルロ法を用いて解析した。特に、空間一様なd波超伝導状態とストライプや相分離などの電荷不均一状態の競合について着目した。まず、基底状態におけるそれらの競合について詳しく調べた。その結果、相互作用を大きくすることによって急激に超伝導が強まる空間一様な状態は、強相関領域においては電荷不均一性の発達により基底状態として安定化されないことを明らかにした。続いて非平衡状態の解析を行った。平衡下では実現されない強い超伝導状態は、高強度のレーザーを照射することによって動的に実現できることを示した。この現象は、光による電子の加速が静的に固まった不均一状態を不安定にさせる一方、動的局在という移動積分値が小さくなる効果によってキャリア間に働く有効引力が増大する、という複合的な効果によって起きたものと考えられる。以上の内容は2本の原著論文としてすでに出版されている。
・非平衡電子-格子系のための多変数変分モンテカルロ法の開発
非平衡電子-格子結合系に適用できるよう多変数変分モンテカルロ法を拡張した。一次元Holstein模型における電子格子相互作用を急激に変化させた時の緩和ダイナミクスへ適用したベンチマーク計算を行った。ベンチマークの結果、電荷相関関数や二重占有度といった物理量の厳密な時間発展を高精度に再現できることがわかった。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Correlation-induced superconductivity dynamically stabilized and enhanced by laser irradiation2017

    • Author(s)
      Ido Kota、Ohgoe Takahiro、Imada Masatoshi
    • Journal Title

      Sci. Adv.

      Volume: 3 Issue: 8

    • DOI

      10.1126/sciadv.1700718

    • NAID

      130007509260

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Variational Monte Carlo method for fermionic models combined with tensor networks and applications to the hole-doped two-dimensional Hubbard model2017

    • Author(s)
      Hui-Hai Zhao, Kota Ido, Satoshi Morita, Masatoshi Imada
    • Journal Title

      Phys. Rev. B.

      Volume: 96 Issue: 8 Pages: 085103-085103

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.085103

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Competition among various charge-inhomogeneous states and d-wave superconducting state in Hubbard models on square lattices2017

    • Author(s)
      Kota Ido, Takahiro Ohgoe, and Masatoshi Imada
    • Journal Title

      Phys. Rev. B.

      Volume: 97 Issue: 4 Pages: 045138-045138

    • DOI

      10.1103/physrevb.97.045138

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] mVMC - Open-source software for many-variable variational Monte Carlo method2018

    • Author(s)
      T. Misawa, K. Yoshimi, M. Kawamura, S. Morita, Y. Motoyama, T. Ohgoe, K. Ido, M. Imada, and T. Kato
    • Organizer
      FOR 1807, Winter School 2018
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 相関電子系への強電場照射による超伝導秩序の増大とその動的安定性2017

    • Author(s)
      井戸康太, 大越孝洋, 今田正俊
    • Organizer
      物性研究所スパコン共同利用・CCMS合同研究会「計算物質科学の今と未来」
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 多変数変分モンテカルロ法のオープンソフトウェアmVMC ver1.0の新機能・利用事例の紹介2017

    • Author(s)
      三澤貴宏, 吉見一慶, 河村光晶, 森田悟史, 本山裕一, 大越孝洋, 井戸康太, 今田正俊, 加藤岳生
    • Organizer
      第2回CDMSI(ポスト「京」重点課題(7))研究会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 多変数変分モンテカルロ法のオープンソフトウェアmVMC ver1.0の新機能・利用事例の紹介2017

    • Author(s)
      三澤貴宏, 吉見一慶, 河村光晶, 森田悟史, 本山裕一, 大越孝洋, 井戸康太, 今田正俊, 加藤岳生
    • Organizer
      日本物理学会2017年秋季大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 汎用量子格子模型ソルバーHΦ ver.2.0の動的性質の解析を中心とした新機能・利用事例の紹介2017

    • Author(s)
      吉見一慶,河村光晶,山地洋平,三澤貴宏,井戸康太, 藤堂眞治,川島直輝
    • Organizer
      日本物理学会2017年秋季大会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] mVMC ― Open-source software for many-variable variational Monte Carlo method2017

    • Author(s)
      T. Misawa, K. Yoshimi, M. Kawamura, S. Morita, Y. Motoyama, T. Ohgoe, K. Ido, M. Imada, and T. Kato
    • Organizer
      TIAかけはし 2017ポスター交流会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 多変数変分モンテカルロ法のオープンソースソフトウェア mVMC2017

    • Author(s)
      三澤貴宏, 吉見一慶, 河村光晶, 森田悟史, 本山裕一, 大越孝洋, 井戸康太, 今田正俊, 加藤岳生
    • Organizer
      東北大学金属材料研究所共同利用・共同研究ワークショップ 「多自由度・多階層性が協奏する物質材料システムの科学」
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] レーザーを用いた相関電子系における超伝導の制御2017

    • Author(s)
      井戸康太, 大越孝洋, 今田正俊
    • Organizer
      第2回CDMSI(ポスト「京」重点課題(7))研究会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 相関電子系への強電場照射による超伝導秩序の増大とその動的安定性2017

    • Author(s)
      井戸康太, 大越孝洋, 今田正俊
    • Organizer
      日本物理学会2017年秋季大会
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      2017 Annual Research Report
  • [Remarks] 非平衡で強相関物質の超伝導が強まるという原理を提唱

    • URL

      http://www.t.u-tokyo.ac.jp/foe/press/setnws_201708211310527016545566.html

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Remarks] レーザー照射により超伝導を増大させる方法を提唱

    • URL

      https://www.u-tokyo.ac.jp/ja/utokyo-research/research-news/method-for-enhancing-superconductivity-by-laser-irradiation.html

    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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