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重なり秩序変数による長距離秩序の研究

Research Project

Project/Area Number 17J10496
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Mathematical physics/Fundamental condensed matter physics
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

西川 宜彦  東京大学, 総合文化研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords相転移 / モンテカルロシミュレーション / モンテカルロ法 / カイラル磁性体
Outline of Annual Research Achievements

研究 1: スキルミオンの有効模型の相図と秩序を捉えるための物理量の開発
昨年度行った二次元カイラル磁性体中のスキルミオンが示す相転移のさらなる理解を目指し、本年は、実際に斥力相互作用を持つ周期ポテンシャル中の二次元粒子模型の相転移と相図をモンテカルロシミュレーションによって調べた。この模型は周期ポテンシャルが中程度の場合に実際に上記のスキルミオンと同様の秩序を持つことがわかった。その一方で周期ポテンシャルが強い場合、低温で非自明な長距離的な結晶秩序を持つことがわかった。さらに系の秩序のより詳細な特徴づけを行うことを目指し、系が持つ二つの秩序それぞれに対応する剛性率の研究を行った。結晶秩序に対応する剛性率のみでなく、配向秩序に対応する剛性率を与える系の変形を複数考案しシミュレ ーションによって測定可能な定式化を行った。
研究 2: 三次元空間中のガラス転移を起こす模型の重なり分布関数の研究
三次元立方格子上の二成分格子気体模型が低温で起こすガラス転移に重なり秩序変数を適用した。重なり秩序変数は多くのガラス転移の平均場模型における秩序変数だが本研究で用いた有限次元空間中のガラス転移を起こす模型では、緩和時間や比熱など他の物理量が有限温度で異常を示すにも関わらず重なり秩序変数は十分低温においても何ら異常性を示さない。そこで対応する平均場模型のシミュレーションの結果と比較を行った。一成分の平均場模型では低温で重なり秩序変数で捉えられるガラス転移を起こし、同時に比熱にも異常が見られる。しかし二成分の粒子を持つ平均場模型では比熱に異常性を持つにも関わらず重なり秩序変数に異常は見られない。現在、平均場模型を厳密に解くことで配置エントロピーを計算しその結果と既に得られている結果との比較を通して、有限次元系で見られているガラス転移の理解を目指している。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] Ecole Normale Superieur Paris(フランス)

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] Ecole normale superieure(フランス)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Journal Article] Solid-liquid transition of skyrmions in a two-dimensional chiral magnet2019

    • Author(s)
      Yoshihiko Nishikawa, Koji Hukushima, and Werner Krauth
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 99 Issue: 6 Pages: 064435-064435

    • DOI

      10.1103/physrevb.99.064435

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Solid--liquid transition of skyrmions in a two-dimensional chiral magnet2017

    • Author(s)
      Yoshihiko Nishikawa, Koji Hukushima, and Werner Krauth
    • Journal Title

      arXiv:1710.11095

      Volume: -

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 二次元カイラル磁性体中のスキルミオンの固液相転移2018

    • Author(s)
      西川 宜彦、福島孝治、Werner Krauth
    • Organizer
      大阪大学待兼山コロキウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 二次元カイラル磁性体中のスキルミオンの固液相転移2018

    • Author(s)
      西川 宜彦、福島孝治、Werner Krauth
    • Organizer
      埼玉大学物性理論セミナー
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 格子気体模型のガラス転移と動的性質2018

    • Author(s)
      西川 宜彦、福島 孝治
    • Organizer
      東大物性研短期研究会「ガラス転移と関連分野の最先端研究」
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Solid--liquid transition of skyrmions in two-dimensional chiral magnet2018

    • Author(s)
      Yoshihiko Nishikawa, Koji Hukushima, and Werner Krauth
    • Organizer
      The 31st Annual CSPWorkshop on \Recent Developments in Computer Simulation Studies in Condensed Matter Physics"
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Melting transition of skyrmion lattice in a two-dimensional chiral magnet2017

    • Author(s)
      Yoshihiko Nishikawa, Koji Hukushima, and Werner Krauth
    • Organizer
      The 29th IUPAP Conference on Computational Physics (CCP 2017)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 二次元カイラル磁性体におけるスキルミオンが示す位置・配向秩序2017

    • Author(s)
      西川宜彦、福島孝治、Werner Krauth
    • Organizer
      日本物理学会2017 年秋季大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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

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