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スピン液体から磁気秩序相への量子相転移の理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 09640417
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
研究機関筑波大学

研究代表者

常次 宏一  筑波大学, 物理工学系, 助教授 (80197748)

研究分担者 柴田 尚和  筑波大学, 物理工学系, 助手 (40302385)
研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
1998年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1997年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワードスピン液体 / スピンギャップ / 反強磁性相関 / 近藤格子 / 量子相転移 / 梯子格子 / コヒーレンス / 密度行列繰り込み群 / 強相関電子系 / 動的臨界指数 / 金属・絶縁体転移
研究概要

スピン液体状態と反強磁性秩序相の間の磁気的量子相転移点の近傍で、磁気的な異常と同時に電荷のダイナミックスがどのような影響を受けるかという問題を調べた。このために、この磁気的量子相転移に関係した3つの微視的モデルについて数値計算を行った。2本脚梯子系、1次元近藤格子系、電子対ホッピングを含む2次元のt-J模型である。
まず、スピンギャップをもつ金属状態に対しては、梯子系の有限温度における光学伝導度を厳密対角化法で計算した。スピンギャップよりも高い温度における2次元系と似たインコヒーレントな振る舞いが、スピンギャップ以下の温度になるとダイナミックスがコヒーレントになっていることを示した。
さらに2次元t-J模型のホールのダイナミックスをドルーデ・ウェイトの計算によって調べた。反強磁性的相関が強い時には金属・絶縁体転移の動的臨界指数がz=4とインコヒーレントな振る舞いを示すが、電子対ホッピングを加えていくと、動的臨界指数がz=2と変化してコヒーレンスが回復することを見出した。
1次元近藤格子ではスピン液体状態のhalf fillingからホールをドープすることによっておこる、常磁性状態の転移を調べた。ホール濃度および温度を変化させた時の熱力学量と局所動的相関関数を有限温度密度行列繰り込み群の方法を用いて調べた。その結果、ホールをドーブした時にもスピンギャップがクロスオーバーのエネルギースケールとして生き残ると同時に、低エネルギーにラッティンジャー液体の新しいエネルギースケールが現れることが見い出された。

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] N.Shibata and H.Tsunetsugu: "Thermodynamics of Doped Kondo Insulator in One Dimension -Finite- Temperature DMRG Study-" Journal of Physical Society of Japan. 68. 744-747 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Tsunetsugu and H.Imada: "Dynamic Exponent of t-J and t-J-W Model" Journal of Physical Society of Japan. 67. 1864-1867 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Matou,N.Shibata and K.Ueda: "Temperature-induced gap formation in dynamic correlation functions of the one-dimensional Kando insulator" Physical Review Letters. 81. 4939-4942 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Tsunetsugu: "Doped spin-liquid antiferromagnets and Luther-Emery liquid" Physica B. 237-238. 108-111 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Arai and H.Tsunetsugu: "Electronic structures of Sr_<14-x> Ca_x Cu_<24> O_<41>" Physical Review B. 56. 4305-4308 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Tsunetsugu and M.Imada: "Transport properties of doped t-J ladders" Journal of Physical Society of Japan. 66. 1876-1879 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Shibata and H.Tsunetsugu: ""Thermodynamics of Doped Kondo Insulator in One Dimension-Finite-Temperature DMRG Study-"" Journal of Physical Society of Japan. vol.68. 744-747 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Tsunetsugu and M.Imada: ""Dynamic Exponent of t-J and t-J-W Model"" Journal of Physical Society of Japan. vol.67. 1864-1867 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Mutou, N.Shibata, and K.Ueda: ""Temperature-Induced Gap Formation in Dynamic Correlation Functions of the One-Dimensional Kondo Insulator"" Physical Review Letters. vol.81. 4939-4942 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Tsunetsugu: ""Doped spin-liquid antiferromagnets and Luther-Emery liquid"" Physica B. vol.237-238. 108-111 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Arai and H.Tsunetsugu: ""Electronic structures of Sr14-xCaxCu24O41"" Physical Review B. vol.56. 4305-4308 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Tsunetsugu and M.Imada: ""Transport Properties of Doped t-J Ladders"" Journal of Physical Society of Japan. vol.66. 1876-1879 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Shibata and H.Tsunetsugu: "Thermodynamics of Doped Kondo Insulator in One Dimension -Finite-Temperature DMRG Study" Journal of Physical Society of Japan. 68・3(印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Tsunetsugu and M.Imada: "Dynamic Exponent of t-J and t-J-W Model" Journal of Physical Society of Japan. 67. 1864-1867 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Mutou,N.Shibata and K.Ueda: "Temperature-induced gap formation in dynamic correlation functions of the one-dimensional Kondo insulator" Physical Review Letters. 81. 4939-4942 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] N.Shibata and K.Ueda: "One-dimensional Kondo lattice model studied by the devaity matrix renormalization group method" Journal of Physics : Condensed Matter. 11. 1-30 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.Watanabe,Y.Kuramoto,T.Nishino,and N.Shibata: "Spin,Charge and Quasiparticle Gaps in the One-Dimensional Kond Lattice with f^2 Configuration" Journal of Physical Society of Japan. 68. 159-165 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Mutou,N.Shibata and K.Ueda: "Metal-insulator transition accompanied with a charge ordering on the one-dimensional t-J model" Physical Reviews B. 57. 13702-13705 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Tsunetsugu and M.Imada: "Transport properities of doped t-J ladders" Journal Physical Society of Japan. vol.66. 1876-1879 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Arai and H.Tsunetsugu: "Electronic structures of Sr_<14-x>Ca_xCu_<24>O_<41>" Physical Review B. vol.56. 4305-4308 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Tsunetsugu: "Doped spin-liquid antiferromagnets and Luther-Emery liquid" Physica B. vol.237-238. 108-111 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Tsunetsugu, M.Sigrist and K.Ueda: "The Ground-state Phase Diagram of the One-Dimensional Kondo Lattice Model" Reviews of Modern Physico. vol.69. 809-863 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Takahashi et al.: "Angle-resolved photoemission study of the ladder compound Sr_<14>Cu_<24>O_<41>" Physical Review B. vol.56. 7870-7873 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2020-05-15  

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