２次元密度行列繰り込み群法によるディラックフェルミオンに対する強相関効果の解明

• 研究課題/領域番号: 24740269
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 数理物理・物性基礎
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 白川 知功 独立行政法人理化学研究所, 柚木計算物性物理研究室, 基礎科学特別研究員 (40571237)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2012年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
• キーワード: 密度行列繰り込み群法 / ２次元強相関電子系 / 量子スピン液体 / トポロジカル秩序 / ディラックフェルミオン / 密度行列繰り込み群

研究概要

本研究では、世界最大規模の状態数（m~15000）をとったDMRG計算を実行し、これを質量ゼロのディラック分散を持つハバード模型に応用した。相互作用が入ったときのこの系の二重占有率を調べた結果、我々は転移が一つしかない事を見出した。我々の結果は金属-絶縁体転移が対称性の破れを伴う事を示唆している。また、我々は２および３次元格子上で定義される磁性不純物問題に対する密度行列繰り込み群法も開発し、これをディラックフェルミオンと結合した磁性不純物問題にも応用した。不純物上の局所帯磁率等を調べた結果、電子-ホール対称性がある場合には近藤遮蔽が起こらない事がわかった。

研究成果

• [雑誌論文] Density matrix renormalization group study on a magnetic impurity in the honeycomb lattice (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomonori Shirakawa and Seiji Yunoki
  • 雑誌名: J. Phys. Conf. Ser. 巻: 未定
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theoretical studies of a three-band Hubbard model with a strong spin-orbit coupling for 5d transition metal oxides Sr2IrO4 (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Shirakawa, H. Watanabe, and S. Yunoki
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser. 巻: 掲載確定
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monte Carlo Study of an Unconventional Superconducting Phase in Iridium Oxide J_{eff}=1/2 Mott Insulators Induced by Carrier Doping (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Watanabe, Tomonori Shirakawa, and Seiji Yunoki
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 110 号: 2 ページ: 27002-27002
  • DOI: 10.1103/physrevlett.110.027002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theoretical study of J_{eff}=1/2 Mott insulator in Ir oxides: a strong spin-orbit coupling vs local electron correlations (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomonori Shirakawa, Hiroshi Watanabe, and Seiji Yunoki
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 400 号: 3 ページ: 32088-32088
  • DOI: 10.1088/1742-6596/400/3/032088
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Haldane-Anderson impurity model study for the spin- and charge-states of iron in heme proteins (2012)
  • 著者名/発表者名: V. Badaut, T. Shirakawa, and S. Yunoki
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser. 巻: 400 号: 3 ページ: 32006-32006
  • DOI: 10.1088/1742-6596/400/3/032006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Density-matrix renormalization group study on a magnetic impurity in the honeycomb lattice
  • 著者名/発表者名: T. Shirakawa and S. Yunoki
  • 雑誌名: J. Phys. Conf. Ser. 巻: (掲載決定)
  • 査読あり
• [学会発表] 2次元密度行列繰り込み群法を用いた三角格子ハバード模型の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 白川知功、曽田繁利、Tao Li、柚木清司
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学(神奈川)
  • 年月日: 2014-03-27
• [学会発表] Density-matrix renormalization group study on a magnetic impurity in graphene (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Shirakawa and S. Yunoki
  • 学会等名: APS March Meeting
  • 発表場所: Denver, USA
  • 年月日: 2014-03-04
• [学会発表] Density-matrix renormalization group studies on a magnetic impurity in graphene (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomonori Shirakawa and Seiji Yunoki
  • 学会等名: APS March Meeting
  • 発表場所: Denver, USA
• [学会発表] ２次元密度行列繰り込み群法を用いた三角格子ハバード模型の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 白川知功、曽田繁利、Tao Li、柚木清司
  • 学会等名: 日本物理学会第６９回年次大会
  • 発表場所: 東海大学、神奈川
• [学会発表] フラストレート強相関電子系における量子スピン液体 (2014)
  • 著者名/発表者名: 白川知功
  • 学会等名: 分子システム研究会 第３回春合宿
  • 発表場所: かんぽの宿彦根、滋賀
• [学会発表] 密度行列繰り込み群法を用いたグラフェン磁性不純物問題の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 白川知功
  • 学会等名: 第3回強相関電子系の最前線—若手によるオープン・イノベーション
  • 発表場所: 紀伊勝浦(和歌山)
  • 年月日: 2013-12-17
• [学会発表] Density-matrix renormalization group study on a magnetic impurity in the honeycomb lattice (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Shirakawa and S. Yunoki
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES'13)
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2013-08-06
• [学会発表] 密度行列繰り込み群法による二次元三角格子ハバード模型の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 白川知功
  • 学会等名: 平成24年度「京」を中核とするHPCIシステム利用研究課題中間報告
  • 発表場所: イイノカンファレンスセンター(東京)
  • 年月日: 2013-03-15
• [学会発表] Density matrix renormalization group study on a magnetic impurity in the honeycomb lattice (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomonori Shirakawa and Seiji Yunoki
  • 学会等名: The international conference on Strongly Correlated Electron Systems '13
  • 発表場所: 東京大学、東京
• [学会発表] Electronic correlation and topologically protected metallic boundary states in a two-dimensional topological insulator (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomonori Shirakawa and Seiji Yunoki
  • 学会等名: Workshop on Oxide Electronics
  • 発表場所: University Town, Singapore
• [学会発表] The low-energy magnetic exitations of a three-band Hubbard model with a strong spin-orbit coupling for 5d transition metal oxide Sr2IrO4 (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Shirakawa, H. Watanabe, and S. Yunoki
  • 学会等名: APS March Meeting
  • 発表場所: Baltimore, USA
• [学会発表] 密度行列繰り込み群法による二次元三角格子ハバード模型の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 白川知功
  • 学会等名: 平成２４年度「京」を中核とするHPCIシステム利用研究課題中間報告会
  • 発表場所: イイノカンファレンスセンター（東京）
• [学会発表] Effective exchange interaction in 5d transition metal oxides (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Shirakawa, H. Watanabe, and S. Yunoki
  • 学会等名: 19th International Conference on Magnetism (ICM2012)
  • 発表場所: Busan, Korean
• [学会発表] Theoretical studies of a three-band Hubbard model with a strong spin-orbit coupling for 5d transition metal oxides Sr2IrO4 (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Shirakawa, H. Watanabe, and S. Yunoki
  • 学会等名: Conference on Computational Physics (CCP2012)
  • 発表場所: Kobe, Japan
• [学会発表] スピン軌道相互作用を含む梯子格子３軌道ハバード模型におけるクーパー対の束縛エネルギー (2012)
  • 著者名/発表者名: 白川知功
  • 学会等名: 日本物理学会２０１２年秋季大会
  • 発表場所: 横国大
• [備考]
  • URL: http://www.riken.jp/ccmp/