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閉じ込めポテンシャルを持つ強相関フェルミ粒子系の量子多体効果

研究課題

研究課題/領域番号 20029013
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関京都大学

研究代表者

川上 則雄  京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10169683)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2009年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2008年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード強相関系 / フェルミ粒子 / 冷却原子 / 光格子 / 量子多体効果
研究概要

最終年度となる21年度は、以下の2つの研究を中心に行った。
(1)フェルミ多体系の超流動と密度波状態の共存
昨年の研究を継続し、閉じ込めポテンシャルを持つ引力ハバード模型を用いて、冷却フェルミ原子系に現れる超流動相の性質を調べた。改良された変分モンテカルロ法によってフェルミ相関効果を扱い、基底状態の性質を調べた。動的平均場理論によって予言されていた原子密度波状態と超流動とが共存する「超固体状態」は、単純な2次元系では量子揺らぎの効果で安定化されないことを見出した。しかし、超固体状態への不安定性が非常に増幅されているため、微小な摂動により、この状態が実現する可能性を指摘した。
(2)相関電子系モット転移に対するフラストレーション効果
相関を持つ電子系におけるモット転移について研究を行った。昨年の研究を拡張し、フラストレート電子系の典型例であるカゴメ格子ハバード模型について調べた。動的平均場近似と連続時間量子モンテカルロ法を組み合わせることで有限温度モット転移の研究を行った。その結果、異方カゴメ格子では異方性の大きな繰りこみが起こるため、金属相・絶縁相の間のリエントラント転移が生じることを明らかにした。この結果は、昨年までに得られていた3角格子ハバード模型の結果とも符合しており、フラストレート電子系の一般的な特徴であることが分かった。この結果は、3角格子有機導体で観測されているリエントラント型の有限温度モット転移をうまく説明する。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Magnetically ordered state of cold fermions on a decorated square lattice2010

    • 著者名/発表者名
      K.Noda, A.Koga, N.Kawakami, Th.Pruschke
    • 雑誌名

      J.Low Temp.Phys. 158

      ページ: 79-84

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic transition in the Hubbard model on the triangular lattice2010

    • 著者名/発表者名
      T.Yoshioka, A.Koga, N.Kawakami
    • 雑誌名

      Physica B

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Zero-temperature Phase Diagram of Two Dimensional Hubbard Model2009

    • 著者名/発表者名
      K.Inaba, A.Koga, S.Suga, N.Kawakami
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series 150

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatially-modulated Superfluid States in Fermionic Optical Lattices with Repulsive Interactions2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujihara, A. Koga and N. Kawakami
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A 79

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Supersolid state of ultracold fermions in an optical lattice2008

    • 著者名/発表者名
      A. Koga, T. Higashiyama, K. Inaba, S. Saga, and N. Kawakami
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn 77

    • NAID

      110006821281

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fnite-Temperature Mott Transition in Two-Dimensional Frustrated Hubbard Models2008

    • 著者名/発表者名
      T. Ohashi, T. Momoi, H. Tsunetsugu, and N. Kawakami
    • 雑誌名

      Prog. Theor. Phys. Suppl 176

      ページ: 97-116

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 光格子中の多体フェルミ原子系:超固体状態の可能性2009

    • 著者名/発表者名
      川上則雄
    • 学会等名
      第14回久保シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-10-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Attractive Hubbard Model with Harmonic Confinement : Supersolid in a Fermionic Optical Lattice2008

    • 著者名/発表者名
      N. Kawakami
    • 学会等名
      International Workshop on "First Principle Methods for Strongly Correlated Materials"
    • 発表場所
      Weihai, China
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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