2023 年度研究成果報告書

外場駆動で誘起される乱れた系における新奇状態の探索

研究課題

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研究課題/領域番号	21K03412
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分13010:数理物理および物性基礎関連
研究機関	甲南大学
研究代表者	高吉慎太郎甲南大学, 理工学部, 准教授 (80710722)
研究期間 (年度)	2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード	量子ダイナミクス / 乱れた系
研究成果の概要	乱れのある相互作用フェルミオン系における動的伝導度スペクトルを、密度行列繰り込み群を用いた数値手法およびボソン化有効場の理論を利用して計算した。スペクトルはピーク構造を示し、乱れが強くなるほどピーク周波数は高く、ピーク高さは低くなった。高周波領域においては、スペクトルはべき乗則にしたがって減衰し、べきの値の相互作用依存性は有効場の理論から予言される。相互作用が小さいときには数値計算の結果と場の理論の予言は良い一致を示すが、相互作用が大きくなるにつれ、理論からのずれが大きくなった。低周波領域では、動的伝導度スペクトルが相互作用の強さによらない振る舞いを示すことが明らかになった。
自由記述の分野	物性理論
研究成果の学術的意義や社会的意義	相互作用のあるフェルミオン系は、物性物理学における代表的な研究対象である。本研究により、この系に対して乱れが与える影響が明らかになったことにより、実験において測定に用いた試料が高純度ではなく、不純物を含むものであった場合に、測定結果を解析する際、純粋なバルク資料としての性質と不純物に由来する効果を区別できるようになる。また乱れのある系とその有効場の理論が明らかになったことにより、格子模型を場の量子論で記述するという基礎物理学の研究において汎用性の高い手法について、新たな知見が得られた。さらに不純物濃度を調節する技術が確立すれば、それによって物質の性質を制御することが可能になると期待される。