グリーン関数の零点が引き起こす非フェルミ液体の性質の解明

阐明由格林函数零点引起的非费米液体的性质

基本信息

批准号：
10J09068
负责人：
酒井志朗
金额：
$ 1.02万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for 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

项目摘要

銅酸化物高温超伝導体の擬ギャップ状態の特徴の一つは、電子の自己エネルギーが強い波数依存性を持つことである。その結果として、フェルミアークのような異常なスペクトル構造が現れると考えられている。自己エネルギーの強い波数依存性を理論に取り入れるには、一般に大自由度を扱う必要がある。しかし、自由度が増すほど計算は困難になる。そこで、昨年度までのクラスター動的平均場法による計算では最小限の自由度(4サイト)の系から、熱力学極限の結果を上手く抽出するような方法を取っていた。しかし、その近似の妥当性は、それより大きな系の比較対象となる結果がないために不明確であった。今年度は、連続時間量子モンテカルロ法を用いた大規模並列計算により、上記の方法を拡張し16サイトまでの計算を行った。その結果は、4サイトで得られた結果を支持するものであった。また、熱力学極限の結果を推定するのに最も効率の良い方法を、詳細な解析により結論付けた。この結果は、今後のクラスター動的平均場法による電子相関効果の研究の土台となる成果である。更に、16サイトクラスターの結果から、ラマン分光スペクトルや光学伝導度を計算するプログラムの開発を行った。これらは銅酸化物について実験的に詳しく調べられており、擬ギャップ状態において特徴的な振る舞いを示すことが知られている。これらの実験結果は、(これまでの研究で理論との比較対象として注目してきた)角度分解光電子法では捉えられないエネルギー領域のスペクトル構造及び電子グリーン関数の零点構造を反映しており、興味深い。また、現実物質の原子配置から出発して、上記のような理論計算が適用可能な有効模型を導出する試みの一環として、制限乱雑位相近似の適用範囲についての考察及び高エネルギーバンドからの自己エネルギー効果の計算を行った。これは、実験結果と上記の理論計算を比較するうえでの基礎的土台となる。

铜氧化铜高温超导体的伪间隙状态的一个特征是电子的自能力具有很强的波数依赖性。结果被认为是一种异常的光谱结构，例如fermiarc。将强大的自我能源依赖性纳入理论中，通常有必要处理大量自由。但是，自由度越大，计算就越困难。因此，直到去年，使用群集动态平均场方法的计算才能从具有最小自由度（4个地点）的系统中成功提取热力学极限的结果。但是，近似值的有效性尚不清楚，因为没有结果可以比较较大的系统。今年，我们通过使用连续的量子蒙特卡洛法扩展了上述方法，通过大规模平行计算来计算多达16个站点。结果支持在四个地点获得的结果。此外，详细的分析得出了估计热力学限制结果的最有效方法。该结果是使用集群动态平均场方法对电子相关性影响的未来研究的基础。此外，我们开发了一个程序，以从16个现场簇的结果中计算出拉曼光谱和光导率。这些已经对铜氧化物进行了详细研究，并已知在伪空隙状态下表现出独特的行为。这些实验结果很有趣，反映了能量结构域的光谱结构和电子绿色功能的零点结构（这是在先前的研究中作为与理论进行比较的）。同样，从实际物质的原子布置开始，作为试图得出可以应用上述理论计算的有效模型的一部分，我们讨论了限制杂项拓扑近似的应用范围，并计算了来自高能带的自动效应。这为将实验结果与上述理论计算进行比较提供了基础。