| 研究概要 |
強相関系における新しい量子状態の探求は最近の物性物理研究における中心的課題の1つになっている.そのなかから最近の計算物性物理の進展によってようやく手の届く範囲に入ってきたいくつかの間題をとりあげて研究することによって,新しい量子状態の探索と関連した量子臨界現象を解明することが本申請課題のねらいである.具体的な研究対象は主に以下の3つである:(A)幾何学的フラストレーションのある格子(三角格子,FCC格子など)の上のハードコアボーズ系,(B)deconfinement臨界現象に関連したSU(N)ハイゼンベルクモデルなどの量子スピン系,(C)鎖間または層間相互作用にフラストレーションのある準1,2次元量子スピン系.(A)に関しては,イジング的異方性をもった1次元スピン鎖において磁場と交換相互作用との間に競合.がある場合,興味深い非整合周期を持った準長距離秩序が存在することが分かっていたが,われわれはモンテカルロシミュレーションを通じて,多数のスピン鎖が互いに弱く結合した現実的な系においては,この非整合長距離秩序が安定化することを見出した.(B)に関しては,大規模な数値計算を通じて,U(1)的な近似的対称性の存在が確かめらていたが,より高い次元の表現の場合の計算を継続した.また,近年レーザー光で人工的に作り出した光格子内に冷却した原子を閉じ込めたときに生じる量子力学的スピン多体系の問題を考察した.これに関して,量子モンテカルロ法のために一般化された拡張アンサンブル法に基づくプログラムを用いて実際に大規模計算を行い,SU(4)モデルの場合に観測される,ダイマー相からネール相への相転移が2次転移であるらしいことが分かった.(C)に関しては,BaCuSi206に対応するモデルに対して古典モンテカルロ法によるシミュレーションを行った結果,あたかも2つの独立なXYモデルが存在するかのような結果が得られていたが,今年度は繰り込み群的な解析を行い,そのような固定点が不安定であることを示した.
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