量子スピン液体における磁場励起ダイナミクスと輸送現象に関する数値的研究

量子自旋液体中磁场激发动力学和输运现象的数值研究

• 批准号: 19K14645
• 负责人: 井戸 康太
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K14645/
• 关键词: トポロジカル状態; 量子スピン液体; 数値計算; 変分モンテカルロ法; スピン伝導; スピン液体; 磁性; 物性理論; 動的構造因子

変分モンテカルロ法を用いた拡張Kitaev模型における磁化過程の解析を進めた。これまで実施した研究では、Jordan-Wigner フェルミオンを導入した試行波動関数による高精度な解析を行ったが、その適用範囲には限界があった。本年度は、量子スピン系を柔軟に解析することができる、従来から用いられてきたスピノン波動関数を用いた解析を行った。試行波動関数の初期状態や境界条件・副格子の情報を工夫することで、スピノン波動関数でもKitaevスピン液体を高精度に表現できることを、厳密対角化法による結果と比較することで数値的に示した。また、トポロジカル状態を特徴づける多体トポロジカル数を変分モンテカルロ法で測定できるよう手法・コード拡張をおこなった。幾何学的フラストレーションのある近藤格子模型などで実現することが先行研究で指摘されている非共面な磁気秩序を有する絶縁体に本手法を適用した結果、期待されていたように多体Chern数が1である多体トポロジカル状態であることを示せた。

我们已经开始使用变异的蒙特卡洛方法在扩展的基塔伊夫模型中分析磁化过程。在先前的研究中，使用引入Jordan-Wigner Fermion的试验波函数进行了高精度分析，但应用范围受到限制。今年，我们使用过去使用过的Spinon波函数进行了分析，从而可以灵活地分析量子自旋系统。通过设计试验波函数的初始状态，边界条件和子晶格信息，我们通过使用严格的对角线化方法比较结果来表明，即使使用Spinnon Wave函数，Kitaev Spin液体也可以高精度表达。此外，我们已经实施了一种方法和代码扩展，因此可以使用变异的蒙特卡洛方法来测量表征拓扑状态的多体拓扑拓扑特征的数量。由于将该技术应用于具有非稳态磁性的绝缘体，这在先前的研究中已指出，该技术是通过预期的，我们能够证明它们处于具有多体拓扑状态的多体拓扑状态，具有多体制的CHERN数量为1。

项目成果

Charge dynamics of correlated electrons: Variational description with inclusion of composite fermions

• DOI: 10.1103/physrevb.101.075124
• 发表时间: 2019-07
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Kota Ido;M. Imada;Takahiro Misawa

多変数変分モンテカルロ法を用いた拡張キタエフ模型の解析

多变量变分蒙特卡罗法分析扩展Kitaev模型

• 发表时间: 2023
• 作者: 井戸康太;三澤貴宏
• 通讯作者: 三澤貴宏

変分モンテカルロ法で非対角相関を取り入れる新たな方法

一种在变分蒙特卡罗方法中结合非对角相关性的新方法

• 发表时间: 2020
• 作者: 井戸 康太;吉見 一慶;三澤 貴宏;今田 正俊;井戸康太;Kota Ido;井戸康太;井戸康太，三澤貴宏
• 通讯作者: 井戸康太，三澤貴宏

強相関第一原理手法を用いた有機固体DMIT塩の網羅的解析

采用强相关第一性原理方法综合分析有机固体DMIT盐

• 发表时间: 2021
• 作者: 井戸 康太;吉見 一慶;三澤 貴宏;今田 正俊;井戸 康太;井戸 康太;井戸 康太
• 通讯作者: 井戸 康太

変分モンテカルロ法を用いた強相関電子系の励起状態計算法

基于变分蒙特卡罗方法的强相关电子系统激发态计算方法

• 发表时间: 2022
• 作者: 井戸 康太;吉見 一慶;三澤 貴宏;今田 正俊;井戸 康太
• 通讯作者: 井戸 康太