近藤格子系における電荷密度波形成の高精度変分モンテカルロ法による研究

• 研究領域: 重い電子系の形成と秩序化
• 研究課題/領域番号: 23102708
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 求 幸年 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40323274)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2013-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: 物性理論 / 強相関電子系 / 計算物理 / 磁性 / 低温物理

研究実績の概要

近藤格子系における電荷とスピンの自由度の相関に起因した興味深い現象のひとつとして、電荷秩序の発現可能性とそれがもたらす物性を解明する目的で理論的研究を行った。 前年度に行なった、2次元正方格子上の近藤格子模型の1/4フィリングに対する変分モンテカルロ法とスラスター動的平均場法による計算結果を学術論文にとりまとめるとともに、国際会議、学会、研究会等で精力的に成果発表を行なった。前年度からの進展としては、強磁性金属相との競合について詳細に調べた結果が挙げられる。1次元近藤格子模型では、広いパラメタ領域において強磁性金属相が安定に現れることが知られているととともに、無限次元における結果に置いても電荷秩序相の周りに強磁性金属相が現れることが示唆されている。そこで、変分モンテカルロ計算において、スピン量子数射影を有限の全スピンについて系統的に行なうことで、反強磁性電荷秩序相と強磁性金属相の安定性を比較検討した。その結果、近藤カップリングJがバンド幅4t程度より小さい領域では、反強磁性電荷秩序相が安定で、それ以上のJに対しては強磁性金属相が安定になることが分かった。クラスター動的平均場法においては、強磁性解を許した探索に置いても強磁性金属相が見出されなかった。また今年度は、これらの知見を活かし、三角格子上の近藤格子模型と周期的アンダーソン模型における電荷秩序を伴った部分無秩序の研究も行った。特に後者の模型においては、これまでの研究では見出されなかった金属的な部分無秩序相を見出すことが出来た。これらの結果についても、学術論文にまとめるとともに、国際会議、学会、研究会等で精力的に成果発表を行なった。

現在までの達成度 (段落)

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] rtial Disorder in an Ising-Spin Kondo Lattice Model on a Triangular Latti (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Ishizuka, Y. Motome
  • 雑誌名: Physical Review Latters 巻: 108 号: 25
  • DOI: 10.1103/physrevlett.108.257205
  • 査読あり
• [雑誌論文] Partial Disorder and Metal-Insulator Transition in the Periodic Anderson Model on a Triangular Lattice (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Hayami, M. Udagawa, Y. Motome
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 巻: 81 号: 10 ページ: 103707-103707
  • DOI: 10.1143/jpsj.81.103707
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Order and Charge Disproportionation in a Spin-ice type Kondo Lattice Model : Large Scale Monte Carlo Study (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Ishizuka, M. Udagawa, Y Motome
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 81 号: 11 ページ: 113706-113706
  • DOI: 10.1143/jpsj.81.113706
  • 査読あり
• [学会発表] Spin-charge interplay on frustrated lattices (2013)
  • 著者名/発表者名: Yukitoshi Motome
  • 学会等名: 2013 APS March meeting
  • 発表場所: バルチモアコンベンションセンター（アメリカ）
  • 招待講演
• [学会発表] 1/4フィリング近藤格子模型における電荷秩序 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉竹純基, 三澤貴宏, 求幸年
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 兵庫県、関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] Cluster dynamical mean-field study of charge ordering in the Kondo lattice model at quarter filling (2012)
  • 著者名/発表者名: J.Yoshitake, T.Misawa, Y.Motome
  • 学会等名: 2012 APS March Meeting
  • 発表場所: アメリカ、ボストン
  • 年月日: 2012-02-29
• [学会発表] Frustration, competing interactions partial disorder in Kondo lattice systems (2012)
  • 著者名/発表者名: Yukitoshi Motome
  • 学会等名: The International Conference on Highly Frustrated Magnetism 2012
  • 発表場所: マクマスター大学（カナダ）
  • 招待講演
• [学会発表] Complex spin-charge orders in Kondo lattice systems (2012)
  • 著者名/発表者名: Yukitoshi Motome
  • 学会等名: International Workshop on Itinerant Spin-Orbital Systems
  • 発表場所: マックスプランク研究所（ドイツ・ドレスデン）
  • 招待講演
• [学会発表] 三角格子近藤格子模型が示す部分無秩序状態における電荷秩序と電子構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石塚大晃
  • 学会等名: 日本物理学会 2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学（神奈川県）
• [学会発表] 三角格子周期的アンダーソン模型において磁場やスピン異方性に誘起される部分無秩序状態 (2012)
  • 著者名/発表者名: 速水賢
  • 学会等名: 日本物理学会 2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学（神奈川県）
• [学会発表] 近藤格子系における電荷密度波形成の高精度変分モンテカルロ法による研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 求幸年
  • 学会等名: 新学術領域研究「重い電子系の形成と秩序化」第3回研究会
  • 発表場所: 千葉県、東京大学物性研究所
  • 年月日: 2011-06-23
• [備考] 求研究室：出版論文
  • URL: http://www.motome-lab.t.u-tokyo.ac.jp/publication.html
• [備考] 求研究室：口頭発表
  • URL: http://www.motome-lab.t.u-tokyo.ac.jp/talk.html
• [備考]
  • URL: http://www.motome-lab.t.u-tokyo.ac.jp/