自己エネルギー汎関数理論に基づく種々の低次元強相関系の数値的研究

基于自能泛函理论的各类低维强相关系统数值研究

基本信息

批准号：
10J00958
负责人：
関和弘
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J00958/
关键词：
自己エネルギー汎関数理論変分クラスター近似ハニカム格子金属絶縁体転移ハバード模型励起子絶縁体 BCS-BECクロスオーバー角度分解光電子分光強相関電子系銅酸化物高温超伝導体 d-p模型 Hubbard模型 waterfall現象自己エネルギーフェルミ面

项目摘要

1.電子の分散関係が線形となるディラックコーンに電子相関効果が加わったときの一粒子励起ギャップおよび反強磁性転移の振る舞いを、ハニカム格子ハバード模型に変分クラスター近似(VCA)を適用して解析した。本研究では任意の大きさの電子間相互作用で一粒子励起ギャップが開くという結果を得た。この問題はグラフェンで実現しているとされる線形分散が電子相関効果に対してどの程度強固に存在し続けるかということにつながる重要な問題である。一方でグラフェンでは電子―ホール対称性を持つハニカム格子ババード模型が実現しているとは言えず、本研究の結果とグラフェンでの線形分散の存在を直ちに結びつけることは出来ないことにも留意すべきである。2.擬一次元構造を持つTa2NiSe5は、強く束縛された電子―ホール対(励起子)が自発的に形成しボース凝縮することで絶縁体となる励起子ボース凝縮絶縁体の候補物質である。このことを理論的に検証するには、有限温度における励起子の形成による擬ギャップの存在等、転移温度以上の電子状態を検証する必要がある。そこでVCAを有限温度に拡張し、擬一次拡張Falicov-Kimball模型の一粒子励起スペクトルや秩序変数の温度依存性を詳細に解析した。その結果、励起子の形成により転移温度以上でもギャップが開き、価電子帯トップの分散がフラットになることを計算により再現した。この結果はTa2NiSe5における励起子ボース凝縮絶縁体の実現を支持している。3.二次元スピン非対称Hubbard模型の強相関領域を対象として、スピン液体相に対する幾何学的フラストレーション及びスピン空間における量子揺らぎの抑制(スピン空間におけるIsing異方性)効果を研究し、二次元非対称Hubbard模型の磁気相図を完成させた。量子揺らぎの強い領域から、量子揺らぎの無い古典Ising模型までの磁気相図の繋がりを明らかにした点で意義がある。

1。当将电子相关效应应用于狄拉克锥时，单个颗粒激发隙和抗铁磁跃迁的行为通过将变分簇近似（VCA）应用于蜂蜜comclatice lattice Hubbard模型来分析电子的分散性关系。这项研究发现，任何大小的电子 - 电子相互作用都打开了单个粒子激发差距。这个问题是一个重要的问题，它导致据信被认为是用石墨烯实现的线性色散的程度继续存在于电子相关效应中。另一方面，应该注意的是，石墨烯不能用蜂窝状babbard模型与电子孔对称性实现，并且不可能立即将这项研究的结果与石墨烯中的线性分散物联系起来。 2。TA2Nise5具有伪一维结构，是激子bose凝结绝缘子的候选材料，通过自发形成强大的电子孔对（激子）并变成玻璃凝结，它们可以成为绝缘体。为了从理论上验证这一点，有必要验证过渡温度以上的电子状态，例如由于有限温度下的激子而形成了伪造的伪间隙。因此，将VCA扩展到有限温度，并对单个粒子激发谱和伪一阶扩展Falicov-kimball模型中有序变量的温度依赖性进行了详细分析。结果，即使过渡温度高于过渡温度，激子的形成也会打开，并且价带顶部的分散是通过计算平坦的。该结果支持在TA2Nise5中实现激子Bose凝结的绝缘子。 3.我们研究了自旋液相中的几何挫败感以及在二维旋转不对称哈伯德模型的强相关区域中旋转空间中量子波动的抑制（旋转空间中的各向异性），并完成了二维不良黄胶模型的磁相图。它有意义的是，它阐明了从强量子波动区域到经典的Ising模型之间的连接，而没有量子波动。