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ブロッホ波動関数のつくる位相ホロノミーとその強相関電子系への応用

研究課題

研究課題/領域番号 04J10067
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 原子・分子・量子エレクトロニクス・プラズマ
研究機関独立行政法人理化学研究所 (2006)
東京大学 (2004-2005)

研究代表者

進藤 龍一  独立行政法人理化学研究所, 古崎物性理論研究室, 客員研究員

研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2004年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードclassical emergent EM / spin-resolved ARPES / RIXS / spin Hall effect / many-body effect / Fermi liquid assumptions / renormalization factor / Dynamical Mean Field Theory / Fermi流体 / Maxwell形式 / dual vortex field / disorder operator / dual monopole field / Keldysh formalism / Landau function / spin wave mode / スピントロニクス / ベリー位相 / 磁気単極子 / 電子波束 / 半古典的運動方程式 / 軌道流 / 電気分極 / 局在長
研究概要

前年度までで、『周波数と結晶波数で貼られるbase space上での、繰り込まれたプロッホ波動関数の示すBerryの曲率』(特にこれをartificialな電場と呼ぶ)が、U(1)フェルミ流体論のanomalous velocityと準粒子の繰り込み因子に与える影響を調べてきた。
本年度のひとつの研究実績としては、自分はこれをSU(2)のフェルミ流体論に拡張することに成功した。
具体的には、(i)U(1)の場合と同様にして、gradient expansionの2次の精度で厳密に求められたreduced Keldysh equation(RKE)が、SU(2)共変微分でのみ構成された2階の微分方程式になり且つ、(ii)その微分方程式を満たすspectral function(2×2のHermite行列)が、SU(2)のBerryの曲率を、spectral weightのgradient expansionの一次の補正として受けることを確認した。
このSU(2)のBerryの曲率は、disequillibriationが印加電磁場で引き起こされた場合には特に、SU(2)のartificialな電磁場と印加電磁場の内積に落ちる。大概のSU(2)FLでは(時間反転と空間反転があるFLでは)、このartificialな電磁場は、Tracelessとなるので、上記の理論的観察に基づいて、我々は以下のような『SU(2)Berry curvatureの波数分解な計測方法』を提案した。
『spin resolvedなangle resolved photoemission spectroscopyによって各k点で測定される、2重縮退したバンドの繰り込み因子が示す印加電磁場に対する線形応答は、強度が同じで符号が逆である。その強度を最大にするresolved spinの量子化軸は、そのk点でのSU(2)のartificialな電磁場を対角化するspin量子化軸と同じである。
またその時の最大化された強度は、対角化されたSU(2)のartificialな電磁場の対角項となる。』

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (12件)

  • [雑誌論文] Degenerate perturbation theory of quantum fluctuations in a pyrochlore antiferromagnet2007

    • 著者名/発表者名
      Doron L.Bergman, Ryuichi Shindou, Gregory A.Fiete, Leon Balents
    • 雑誌名

      Physical Review B 75(in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Models of degeneracy breaking in pyrochlore antiferromagnets2006

    • 著者名/発表者名
      Doron L.Bergman, Ryuichi Shindou, Gregory A.Fiete, Leon Balents
    • 雑誌名

      Physical Review B 74

      ページ: 134409-134409

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Artificial electric field in Fermi Liquids2006

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Shindou, Leon Balents
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 97

      ページ: 216601-216601

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of two-dimensional fermionic insulating states2006

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Shindou, Ken-Ichiro Imura, Masao Ogata
    • 雑誌名

      Physical Review B 74

      ページ: 245107-245107

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Quantum Effects in a Half-Polarized Pyrochlore Antiferromagnet2006

    • 著者名/発表者名
      D.L.Bergman, R.Shindou, G.A.Fiete, L.Balents
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 96

      ページ: 97207-97207

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Disorder Operator in 2D insulating states2006

    • 著者名/発表者名
      R.Shindou, K-i.Imura
    • 雑誌名

      AIP conference Proceedings series (To be published)(印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Geometrical Aspects of Gigantic Magneto-Electric Effect and Quantum Pump2005

    • 著者名/発表者名
      R.Shindou, N.Nagaosa
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 74

      ページ: 2361-2361

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Noncommutative Geometry and Non-Abelian Berry Phase in the wave-packet dynamics of Bloch electrons2005

    • 著者名/発表者名
      R.Shindou, K-i.Imura
    • 雑誌名

      Nuclear Physics B 720

      ページ: 399-399

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Quantum Spin Pump in S=1/2 antiferromagnetic chains - Holonomy of phase-operators in sine-Gordon theory -2005

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Shindou
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan 74(発表予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Wave-packet dynamics of Boch electrons - role of Berry phase -2005

    • 著者名/発表者名
      Ken-Ichiro Imura, Ryuichi Shindou
    • 雑誌名

      Physica E (発表予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Aritifical electric field in Fermi Liquids

    • 著者名/発表者名
      R.Shindou, L.Balents
    • 雑誌名

      cond-mat/0303089 (Submitted)(投稿中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of 2D fermionic insulating states

    • 著者名/発表者名
      R.Shindou, K-i.Imura, M.Ogata
    • 雑誌名

      (Submitted)(投稿中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2024-03-26  

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