強相関電子系の超伝導と磁性に関する理論的アプローチ

强相关电子系统中超导性和磁性的理论方法

基本信息

批准号：
08J04258
负责人：
山本大輔
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

冷却原子・分子気体に関する技術の飛躍的な進歩によって、光学格子中のBose気体の超流動-Mott絶縁体転移をはじめとする様々な興味深い現象を直接実験的に検証できるようになってきた。この分野における現在の大きな関心ごとのひとつとして格子Bose粒子の系における「超固体」相の実現がある。超固体とは結晶秩序と超流動秩序が共存する状態のことであり、この状態の性質を詳しく調べることは複数秩序共存現象一般に対する深い理解への大きな助けとなる。これまでのところ超固体相が有限の超流動流に対して安定であるか否かも理論的に明らかにされていない。また、超固体相が実現されたとして、その存在を特定するためには結晶秩序と超流動秩序の双方を持ち合わせていることを示す必要がある。そこで我々は超固体状態における超流動流の臨界速度に関して解析を行った。実際の計算では光学格子中の極性原子・分子を想定し、等方的長距離相互作用を持つ2次元拡張Bose-Hubbard模型を用いた。その結果、流速の増加に伴い超流動相から超固体相に転移する領域があること、超固体相において動的不安定化が起こる臨界速度が超流動相のそれより著しく小さいことなどを明らかにした。これらの性質をもとに「超流動臨界速度を観測することで超固体相の超流動性を特定する」という実験方法の提案を行った。上記の議論は電子系における超伝導・反強磁性共存相での超伝導臨界電流についても応用できると考えられ、超流動(超伝導)流に対する系の安定性という観点から複数秩序共存相共通の物理を理解していくという新たな方向性を提示した。

随着与冷却原子和分子气体相关的技术的快速进步，各种有趣的现象，包括光学晶格中玻色气体的超氟莫特绝缘体过渡，已在实验上可以直接进行实验以验证。该领域中最新的关注之一是实现晶格bose颗粒系统中的“超酚”阶段。 SuperSolid是一种状态，在这种状态下，结晶和超流体顺序共存，并详细检查该状态的特性是对一般多阶共存现象的更深入理解的极大帮助。到目前为止，从理论上讲，尚不清楚超诺相对于有限的超流量流是否稳定。此外，如果已经实现了超olid相，则有必要证明它既有晶体顺序又有超氟秩序，以识别其存在。因此，我们分析了超脱落状态下超流量流的临界速度。在实际计算中，假定光学晶格中的极性原子和分子，并使用了二维扩展的bose-hubbard模型，具有各向同性长期相互作用。结果，揭示了在某个区域中，随着流速的增加，超氟相变向超莫利相的区域，而在超级酚相中，动态不稳定的临界速度明显小于在超级流体相中的临界速度。基于这些特性，我们提出了一种实验方法，该方法“通过观察超流体临界速度来识别超胚相的超流体”。上面的讨论被认为适用于电子系统中超导和抗磁性共存阶段中的临界电流，并提出了一个新的方向，以了解超级流体（超导）流动系统稳定性的多级共存阶段物理学的物理。