| 研究概要 |
半充填電子バンドを持つ2次元正方格子系では,フェルミ面が正方形になることから,1次元の場合と同様に,1つの波数ベクトル(ネスティングベクトル)でフェルミ面上の異なる電子状態対を結びつけることが可能になり,パイエルス転移が期待されている。我々のグループによるこれまでの研究で,2次元系の場合には,ネスティングベクトルだけでなく,それに平行な多くのベクトルがパイエルス歪みを形成することが示されている。今年度は,このようなマルチモードパイエルス状態に,電子間相互作用や異方性がどのような影響を与えるかを調べた。電子間相互作用の影響については,これまでもハートリー-フォック近似での解析は行っており,BOWとSDWの間の転移が電子間相互作用の強度を変えることで1次転移的に実現することを確かめてあるが,さらにゆらぎの効果を摂動的に扱って電子間相互作用の影響を調べた。電子間相互作用はマルチモード歪みの振幅を増大させる効果はあるものの,摂動で扱う範囲内では,転移点(BOW-SDW転移を起こす電子間相互作用の臨界値)の変化は起こらないことがわかった。電子間相互作用の強い極限は,反強磁性ハイゼンベルグ模型へ射影出来ることが知られているので,そのような場合のスピンパイエルス転移を厳密対角化の方法で調べた。この場合の歪みもマルチモードになることが数値的に確かめられ,従来言われてきたようなものと全く異なるパターンのスピンパイエルス相が,ある程度強いスピン格子結合定数に対して実現することを示した。これらの解析で,2次元系の二量体化の概念を明確にしつつある。
異方性の効果は,先ずフォノンのソフト化の観点から有限温度での解析が行われ,少しでも異方性があれば,フォノンのソフト化で期待されるパイエルス相はネスティングベクトルだけを含む単一モード型であることが分かった。しかし,充分低い温度ではマルチモードパイエルス相が安定であることも数値的に確かめられ,マルチモード,単一モード,高温金属相の間の転移は1次転移と2次転移が錯綜した複雑な転移になることが予想される。
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