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近年、重い電子系の反強磁性転移に伴ってフェルミ面が急激な変化を示すことが、Hall効果やde Haas van Alphen効果の実験から示唆され、大きな注目を集めている。これはf電子の局在と遍歴という、重い電子系において最も基本的かつ重要なテーマに深く関わっていると考えられる。私はこの点に着目し、重い電子系を記述するモデルである近藤格子模型と周期的アンダーソン模型の基底状態についての研究を行い、特に反強磁性転移とフェルミ面の変化について詳しく調べた。その結果、近藤格子模型ではJが小さい領域、周期的アンダーソン模型ではVが小さい領域で、従来の反強磁性状態に加えて、フェルミ面のトポロジーが異なる新しい反強磁性状態が実現する可能性を見出した。これは系がフェルミ面を再構成することでより局在性の強い状態に転移した結果だと考えられる。また、この転移は1次の相転移になっており、従来の反強磁性臨界点の理論で扱われている2次の相転移とはタイプが異なるものである。実験では1次、2次のどちらの相転移も観測されており、その周辺での物性も大きく異なっている。両者の性質を明らかにすることは、重い電子系の物理の進展に大きく貢献すると考えられるが、特に1次相転移に関しては理論・実験共に不明な点が多い。本研究はそれらを解決する出発点になると考えている。
また、計算手法として用いている変分モンテカルロ法は、強相関電子系を扱うのに適した方法であるものの、上述したような問題にはほとんど使われてこなかった。本研究ではその有用性も確認できたため、今後のさらなる発展が期待できると思われる。
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