新奇軌道秩序の探索と高エネルギー分光スペクトルの計算手法の開発

• 研究課題/領域番号: 25400377
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 田中 新 広島大学, 先端物質科学研究科, 助教 (70253052)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2015年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2014年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 強相関電子系 / 軌道秩序 / 高エネルギー分光 / 動的平均場理論 / 共鳴軟X線弾性散乱 / デュアルフェルミオン法 / 金属絶縁体転移 / ハバードモデル / 電子相関 / 動平均場近似 / 動的平均場近似 / Dual Fermion法 / 軟X線共鳴回折 / 遷移金属化合物 / 軌道縮退

研究成果の概要

電子間の相互作用が大きく、その効果を無視できない系（強相関電子系）は高温超伝導や磁性などの興味深い物性により、古くから研究がなされている。近年、そのような系を正確に記述できる理論の一つとして、動的平均場理論が注目されている。本研究では、この理論をさらに発展させた理論である、デュアルフェルミオン法を用い、基底状態およびスペクトルの新たな計算手法とプログラムの開発を行い、強相関電子系の基本的モデルの一つであるハバードモデルにおける金属絶縁体転移について議論した。また、軌道秩序のある系において、これを検証する手段として、共鳴軟X線弾性散乱および高エネルギー分光の理論を展開し、実験の解析も行った。

研究成果

• [国際共同研究] マックス・プランク研究所（ドレスデン）/Helmholtz Zentrum（ベルリン）(ドイツ)
• [雑誌論文] Evidence for Γ8 Ground-State Symmetry of Cubic YbB12 Probed by Linear Dichroism in Core-Level Photoemission (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuina Kanai, Takeo Mori, Sho Naimen, Kohei Yamagami, Hidenori Fujiwara, Atsushi Higashiya, Toshiharu Kadono, Shin Imada, Takayuki Kiss, Arata Tanaka, Kenji Tamasaku, Makina Yabashi, Tetsuya Ishikawa, Fumitoshi Iga, and Akira Sekiyama
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 84 号: 7 ページ: 073705-073705
  • DOI: 10.7566/jpsj.84.073705
  • NAID: 210000133611
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Orbital Order in Quasi-One-Dimensional Compound BaVS3 (2014)
  • 著者名/発表者名: Arata Tanaka, Hitoshi Sato and Hiroyuki Nakamura
  • 雑誌名: JPS Conf. Porc. 巻: 3
  • DOI: 10.7566/jpscp.3.013016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of charge and orbital order in Fe3O4 by Fe L2,3 resonant x-ray diffraction (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Tanaka, F. Chang, M. Buchholz, C. Trabant, E. Schierle, J. Schlappa, D. Schmitz, H. Ott, P. Metcalf, L. H. Tjeng, and C. Schuessler-Langeheine
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 88 号: 19
  • DOI: 10.1103/physrevb.88.195110
  • 査読あり
• [学会発表] デュアルフェルミオン法による二次元ハバードモデルにおける擬ギャップ形成について (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中新
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学（泉キャンパス）
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] Metal-insulator transition in two-dimensional Hubbard model investigated using the dual-fermion method (2015)
  • 著者名/発表者名: 田中新
  • 学会等名: 2nd International Workshop on Dynamical Mean-Field Approach for Strongly Correlated Materials
  • 発表場所: マックスプランク研究所（ドレスデン、ドイツ）
  • 年月日: 2015-09-29
  • 国際学会
• [学会発表] 正方格子ハバードモデルの金属絶縁体転移とスペクトル関数 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田中新
  • 学会等名: 日本物理学会 2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学（千里山キャンパス）
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] Metal-insulator transition in the two-dimensional Hubbard model studied by the dual-fermion method (2015)
  • 著者名/発表者名: 田中新
  • 学会等名: 国際磁気学会（ICM2015）
  • 発表場所: カタルーニャコングレスパラス（バルセロナ、スペイン）
  • 年月日: 2015-07-05
  • 国際学会
• [学会発表] デュアルフェルミオン法による 2 次元ハバードモデルの金属絶縁体転移 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田中 新
  • 学会等名: 日本物理学会第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学早稲田キャンパス
  • 年月日: 2015-03-20 – 2015-03-24
• [学会発表] Efficient method to calculate two-particle Green’s functions for the dual fermion approach with exact diagonalization method (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中 新
  • 学会等名: SCES 2014
  • 発表場所: フランス、グルノーブル大学
  • 年月日: 2014-07-07 – 2014-07-11
• [学会発表] 共鳴X線回折の解析による電子状態の対称性の理論 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中新
  • 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 湘南キャンパス
  • 招待講演
• [学会発表] Orbital and Magnetic Orders in Quasi-One-Dimensional Compound BaVS3 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中新
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
  • 発表場所: 東京大学 本郷キャンパス