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重なり秩序変数による長距離秩序の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17J10496
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 数理物理・物性基礎(理論)
研究機関東京大学

研究代表者

西川 宜彦  東京大学, 総合文化研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2017年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード相転移 / 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
研究実績の概要

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。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] Ecole Normale Superieur Paris(フランス)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Ecole normale superieure(フランス)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Solid-liquid transition of skyrmions in a two-dimensional chiral magnet2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Nishikawa, Koji Hukushima, and Werner Krauth
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 99 号: 6 ページ: 064435-064435

    • DOI

      10.1103/physrevb.99.064435

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Solid--liquid transition of skyrmions in a two-dimensional chiral magnet2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Nishikawa, Koji Hukushima, and Werner Krauth
    • 雑誌名

      arXiv:1710.11095

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      西川 宜彦、福島孝治、Werner Krauth
    • 学会等名
      大阪大学待兼山コロキウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      西川 宜彦、福島孝治、Werner Krauth
    • 学会等名
      埼玉大学物性理論セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 格子気体模型のガラス転移と動的性質2018

    • 著者名/発表者名
      西川 宜彦、福島 孝治
    • 学会等名
      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」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Solid--liquid transition of skyrmions in two-dimensional chiral magnet2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Nishikawa, Koji Hukushima, and Werner Krauth
    • 学会等名
      The 31st Annual CSPWorkshop on \Recent Developments in Computer Simulation Studies in Condensed Matter Physics"
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Melting transition of skyrmion lattice in a two-dimensional chiral magnet2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Nishikawa, Koji Hukushima, and Werner Krauth
    • 学会等名
      The 29th IUPAP Conference on Computational Physics (CCP 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      西川宜彦、福島孝治、Werner Krauth
    • 学会等名
      日本物理学会2017 年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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