分子性導体のモデルとしての低次元強相関電子系の基底状態および有限温度の理論的研究

作为分子导体模型的低维强相关电子系统的基态和有限温度的理论研究

基本信息

批准号：
07232215
负责人：
小形正男
金额：
$ 0.7万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07232215/
关键词：
分子性導体低次元強相関電子系朝永ラッティンジャー液体

项目摘要

本研究では、高温超伝導の研究を通して理解されつつある強相関電子系の特異なふるまいが、分子性導体ではどのように出現するのかという点を追求することが主な目的であった。高温超伝導の研究過程で開発された手法を大いに活用して、実際の分子性導体に即したモデル等を用いて基底状態での性質を調べた。1.電子格子相互作用と電子相関両方を持つPeierls-Hubbardモデルを用い、電子数、相互作用の強さを変えたときの相図を調べた。特にPeierls転移による格子のdimerization が、電子間相互作用によってどのように変化するか調べた。弱相関の領域ではボゾン化の方法を適用し、電子数密度の関数としてdimerizationが消滅する様子を明らかにした。また強相関の領域ではU=∞での波動関数の形を仮定して同様に調べた。2.一次元で実現すると考えられている朝永・ラッティンジャー液体を実験的に確認するためには、どのような物理量を調べればよいのか議論した。特に一次元メゾスコピック系での電気抵抗の温度・電子数依存性を調べ、朝永・ラッティンジャー液体による異常な振舞の可能性を見出した。3.擬一次元系において、スピンと電荷の分離がどのように現れるか調べた。特にグリーン関数を摂動論によって調べ、エネルギーの関数としてどのように振舞のか明らかにした。エネルギーが高い場合にはスピンと電荷の分離がみられ、エネルギーが低い領域では通常のフェルミ液体のような振舞が見られることが明らかになった。4.一次元電子系の基底状態は、特殊な場合を除いて明らかになっていない。そこで、変分モンテカルロ法によって、基底状態をよく再現するような変分関数を開発し、強相関領域に特有な状態を理解する助けとした。

这项研究的主要目的是研究通过高温超导性研究所了解的强相关电子系统的独特行为如何出现在分子导体中。我们充分利用高温超导研究过程中开发的方法，使用基于实际分子导体的模型研究了基态特性。 1. 利用同时具有电子晶格相互作用和电子关联的 Peierls-Hubbard 模型，我们研究了改变电子数量和相互作用强度时的相图。特别是，我们研究了由 Peierls 跃迁引起的晶格二聚如何根据电子之间的相互作用而变化。在弱相关区域，我们应用了玻色化方法，并阐明了二聚化如何随着电子数密度的变化而消失。另外，在强相关区域，我们假设U=∞处波函数的形状并以相同的方式进行研究。 2. 我们讨论了应该研究哪些物理量，以便通过实验确认 Tomonaga-Luttinger 液体，该液体被认为是在一维中实现的。特别是，我们研究了一维介观系统中电阻的温度和电子数依赖性，并发现了由 Tomonaga-Luttinger 液体引起的异常行为的可能性。 3. 我们研究了准一维系统中自旋和电荷分离是如何出现的。特别是，他使用微扰理论研究了格林函数，并阐明了它作为能量函数的行为方式。在高能量下，观察到自旋和电荷的分离，而在低能量下，观察到与正常费米液体类似的行为。 4.除特殊情况外，一维电子系统的基态是不清楚的。因此，通过使用变分蒙特卡罗方法，我们开发了一种能够很好地再现基态的变分函数，并用它来帮助理解强相关区域特有的状态。