高い自由度を持つ強相関電子系におけるトポロジカルな現象の理論的研究

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K05540
• 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: 新潟大学
• 研究代表者: 瀧本 哲也 新潟大学, 自然科学系, 教授 (80397794)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 物性理論 / 強相関電子系 / トポロジー / 群論

研究成果の概要

多自由度の系の構築のために，正四面体の角にs電子軌道を置いた際に現れる全ての粒子-正孔対を構成し，それらを正四面体の点群Td（結晶軸に対応した点群）の既約表現に分類した。この場合，64種類の粒子-正孔対演算子が現れるが，その内の12種類はスピン配列演算子であり，A2表現に属するAll-In-All-Outスピン配列の演算子や，E表現に属するスピン配列演算子などが含まれる。これらの粒子-正孔対を単位胞について和を取れば対応する秩序パラメーター演算子が得られる。これらからある秩序状態を分子場近似で記述し，そのトポロジカルな性質を調べることを目的とした。また、軌道自由度を持つ系へ理論を拡張した。

自由記述の分野

数物科学系

研究成果の学術的意義や社会的意義

All-In-All-Outスピン秩序相における集団励起についての研究はクラスター多極子からの新たな解釈を与えることができたと考えている。２つ目のテーマについては、パイロクロア化合物という実際の物質と比較する際には結晶軸と局所的座標軸の関係を明らかにしたことにより，対象とする現象によらずこの系のミニマム模型を構築できたことは学術的に意義があったと考えている。