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2013 年度 研究成果報告書

2次元量子系におけるトポロジカルな秩序と新奇な輸送現象

研究課題

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研究課題/領域番号 23540362
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Ⅰ
研究機関東京大学 (2013)
東京工業大学 (2011-2012)

研究代表者

中村 正明  東京大学, 生産技術研究所, 特任研究員 (50339107)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
キーワード分数量子ホール効果 / グラフェン / 行列積状態 / 量子スピン系
研究概要

近年、分数量子ホール効果を理解するための新たなアプローチとして、系にトーラスの境界条件を課して1次元格子模型に焼き直し、さらにトーラスが細い極限を起点とすることで相互作用を簡略化する方法が提案されている。この方法を用いて、分数量子ホール効果と1次元量子スピン系におけるハルデン問題との関連を論じた。また、分数量子ホール状態を記述する厳密基底状態を持つ模型を提唱し、さらに波動関数を行列積表示するという画期的な提案を行った。
これらのほかに多層グラフェンにおける層間電気伝導の特性について議論し、また3体相互作用のある量子スピン系においてダイマー状態が出現することを厳密に示した。

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (9件) 学会発表 (17件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Matrix-Product Ansatz for Excited States of Fractional Quantum Hall Systems2014

    • 著者名/発表者名
      Z.-Y. Wang and M. Nakamura
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. Suppl

      巻: arXiv : 1301 ページ: 7549

  • [雑誌論文] Dimerizations in spin-S antiferromagnetic chains with three-spin interaction2013

    • 著者名/発表者名
      Z.-Y. Wang, S. C. Furuya, M. Nakamura, and R. Komakura
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 88 ページ: 224419

  • [雑誌論文] One-dimensional lattice model with an exact matrix-product ground state describing the Laughlin wave function2013

    • 著者名/発表者名
      Z.-Y. Wang and M. Nakamura
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 87 ページ: 245119

  • [雑誌論文] Spin-chain description of fractional quantum Hall states in the Jain series2012

    • 著者名/発表者名
      Z.-Y. Wang, S. Takayoshi and M. Nakamura
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 86 ページ: 155104

  • [雑誌論文] Exactly Solvable Fermion Chain Describing a ν=1/3 Fractional Quantum Hall State2012

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura, Z.-Y. Wang and E. J. Bergholtz
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett

      巻: 109 ページ: 016401

  • [雑誌論文] Layer-resolved conductivities in multilayer graphenes2012

    • 著者名/発表者名
      T. Wakutsu, M. Nakamura and B. Dora
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 85 ページ: 033403

  • [雑誌論文] Beyond the Tao-Thouless limit of the fractional quantum Hall effect : spin chains and Fermi surface deformation2011

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura, Z.-Y. Wang and E. J. Bergholtz
    • 雑誌名

      J. Phys. : Conf. Ser

      巻: 302 ページ: 012020

  • [雑誌論文] Metal-Insulator Transition of Spinless Fermions on the Kagome Lattice2011

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura, S. Nishimoto, A. O'Brien and P. Fulde
    • 雑誌名

      Modern Physics Letters. B

      巻: 25 ページ: 947-953

  • [雑誌論文] Effective spin chains for fractional quantum Hall states2011

    • 著者名/発表者名
      E. J. Bergholtz, M. Nakamura and J. Suorsa
    • 雑誌名

      Physica

      巻: E43 ページ: 755-760

  • [学会発表] S=1反強磁性カゴメ格子スピン系の基底状態と磁化過程2014

    • 著者名/発表者名
      中村正明, 西本理
    • 学会等名
      日本物理学会(東海大学)
    • 年月日
      2014-03-27
  • [学会発表] Exactly solvable 1D lattice model for the fractional quantum Hall states with matrix-product ground states2013

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura and Z.-Y. Wang
    • 学会等名
      Symposium on Quantum Hall Effects and Related Topics, Max-Planck-Institute for Solid State Research
    • 年月日
      20130826-28
  • [学会発表] Exactly solvable 1D lattice model for the fractional quantum Hall states with matrix-product ground states2013

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura and Z.-Y. Wang
    • 学会等名
      "Emergent Quantum Phases in Condensed Matter" (EQPCM2013)
    • 発表場所
      Workshop/Symposium The Institute for Solid State Physics of the University of Tokyo
    • 年月日
      20130612-14
  • [学会発表] Exactly solvable 1D lattice model for the Laughlin states on torus geometries2013

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura and Z.-Y. Wang
    • 学会等名
      APS March Meeting 2013
    • 発表場所
      Baltimore, MD, USA
    • 年月日
      20130318-21
  • [学会発表] Exactly solvable 1D lattice model for fractional quantum Hall states and its entanglement spectra2013

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura
    • 学会等名
      JAEA Synchrotron Radiation Research Symposium "Magnetism in Quantum Beam Science"
    • 発表場所
      Spring-8 Hyogo, Japan
    • 年月日
      20130311-13
    • 招待講演
  • [学会発表] S=1カゴメ格子反強磁性ハイゼンベルク模型の基底状態と磁化過程2013

    • 著者名/発表者名
      中村正明, 西本理
    • 学会等名
      量子スピン系研究会
    • 発表場所
      福井大学
    • 年月日
      2013-12-13
  • [学会発表] S=1/2異方的反強磁性カゴメ格子スピン系における磁気的性質2013

    • 著者名/発表者名
      中村正明, 西本理
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2013-09-26
  • [学会発表] 非アーベリアン分数量子ホール状態の1次元定式化と行列積表現2013

    • 著者名/発表者名
      中村正明, 汪正元
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2013-03-27
  • [学会発表] Exact results for a fermion chain with fractionalized excitations2012

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura, Z.-Y. Wang and E. J. Bergholtz
    • 学会等名
      APS March Meeting 2012
    • 発表場所
      Boston, MA, USA
    • 年月日
      20120227-0302
  • [学会発表] Entanglement spectra of the fractional quantum Hall states2012

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura
    • 学会等名
      nanoPHYS'12
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2012-12-17
  • [学会発表] Exactly solvable 1D lattice model for the Laughlin states on torus geometries and its entanglement spectra2012

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura
    • 学会等名
      International workshop on Entanglement Spectra in Complex Quantum Wave functions (esicqw12)
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 年月日
      2012-11-15
  • [学会発表] 量子スピン系の手法による分数量子ホール効果へのアプローチ2012

    • 著者名/発表者名
      中村正明
    • 学会等名
      京都大学基礎物理学研究所研究会「量子スピン系の物理」
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2012-11-12
  • [学会発表] 分数量子ホール効果の 1 次元格子模型と 厳密解によ る 定式化2012

    • 著者名/発表者名
      中村正明, 汪正元
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2012-09-19
  • [学会発表] Exact results for a fermion chain with fractionalized excitations2012

    • 著者名/発表者名
      中村正明, 汪正元, E. J. Bergholtz
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-27
  • [学会発表] 分数量子ホール効果の1次元表現と厳密解による定式化2012

    • 著者名/発表者名
      中村正明
    • 学会等名
      「ナノサイエンスを拓く量子物理学拠点」公開シンポジウム2012
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2012-02-20
  • [学会発表] Exact results for a fermion chain with fractionalized excitations2011

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura, Z.-Y. Wang and E. J. Bergholtz
    • 学会等名
      Novel Quantum States in Condensed Matter 2011 (NQS2011)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2011-11-16
  • [学会発表] Layer-resolved conductivities in multilayer graphenes2011

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura and T. Wakutsu
    • 学会等名
      SCES 2011
    • 発表場所
      Cambridge
    • 年月日
      2011-08-31
  • [備考]

    • URL

      http://hatano-lab.iis.u-tokyo.ac.jp/masaakin/

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公開日: 2015-07-16  

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