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Variational Monte Carlo study of impurity effects on filling-control-type Mott transitions

杂质对填充控制型莫特跃迁影响的变分蒙特卡罗研究

基本信息

批准号：
20K03850
负责人：
横山寿敏
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

モット絶縁体に電荷キャリアを化学的にドープした（結晶中の伝導領域で電荷中性が崩れた）場合、実験では有限ドープ率まで絶縁体に留まる。このフィリング制御型モット転移がどのような機構で起こるのかを、変分モンテカルロ法により明らかにすることがこの研究の第一の目的である。さらに、平行して研究している光励起などによる電荷中性を保ったまま電荷キャリア（ダブロンとホロン）を導入した場合との差異を調べる。前年度の計算で、一体部分の最適化により不純物効果を制御する試行波動関数には利点が多いことが判ったので、それをフラストレートした2次元正方格子における不純物ハバード模型に適用し、化学的にドープした反強磁性状態と常磁性状態（正常状態）について、（系のサイズ依存性の確認を含む）本計算を行った。主にフィリング制御型モット転移を考える上で重要な物理量（二重占有率、不純物サイトとホストサイトの電子密度、交替磁化など）や変分変数（不純物ポテンシャル制御因子やダブロン-ホロン束縛因子）のモデルパラメータ［相互作用強度 (U/t)、不純物ポテンシャルの大きさ（V/t）、フラストレーションの強さ（t’/t）、ドープ率（δ）、不純物濃度（δi）］への依存性を調べた。これらの変数はいずれも重要であり、計算を広大な空間で網羅的に行ったため、結果の概要を簡便に述べることは難しい。その中で、フィリング制御型モット転移に関する特に重要な成果として、反強磁性状態と常磁性状態で共通して、非不純物ドープ系（δi=0）では得られなかった有限ドープ率（δ＞0）でのモット絶縁体化が、δi≧δでかつ斥力型Vの不純物ドープ系では起こることを示すことができた。今年度の計算では、δ＞0でのモット絶縁体が出現する領域についての定量的な相図を、様々なパラメータ空間で描くことに成功した。

In the case of charge neutrality in the conductive region of crystals, the charge neutrality in the insulating body is limited. The first objective of this study is to establish a mechanism for the development of new technologies. In this paper, we study the effect of light excitation on the charge neutrality and the effect of light excitation on the charge neutrality. The calculation of the previous year, the optimization of the integral part, the control of the impurity effect, the trial ratio, the determination of the number of favorable points, the application of the impurity model in the two-dimensional square lattice, the chemical antiferromagnetic state and the normal magnetic state (normal state), the confirmation of the system dependency, and the calculation of the present invention. The main physical quantity is the important physical quantity.(Double occupancy, impurity, electron density, alternating magnetization) The dependence of the impurity concentration control factor on the impurity concentration (δi) was adjusted. The number of entries is important, the calculation is large, the search is simple, and the results are easy to describe. In addition, the antiferromagnetic state and the permanence state are common, and the impurity state system (δi=0) is obtained. The finite rate (δ>0) is obtained. The impurity state system of repulsive type is obtained. This year's calculation is correct, δ>0, and the number of particles appears in the field.

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Possibility of Pomeranchuk instability in staggered flux state

DOI：
10.1088/1742-6596/1590/1/012017
发表时间：
2020-07
期刊：
Journal of Physics: Conference Series
影响因子：
0
作者：
Kenji K. Kobayashi;H. Yokoyama
通讯作者：
Kenji K. Kobayashi;H. Yokoyama

Excited States Beyond Mott Gap in Half-Filled-Band Hubbard Model

半满带哈伯德模型中莫特能隙之外的激发态

DOI：
10.7566/jpsj.91.124705
发表时间：
2022
期刊：
Journal of the Physical Society of Japan
影响因子：
1.7
作者：
Yokoyama Hisatoshi;Kobayashi Kenji;Watanabe Tsutomu;Ogata Masao
通讯作者：
Ogata Masao

Metallization of Mott Insulators through Percolation in Partially Filled Impurity Hubbard Model

部分填充杂质哈伯德模型中通过渗流实现莫特绝缘体金属化

DOI：
10.7566/jpscp.30.011003
发表时间：
2020
期刊：
JPS Conference Proceedings
影响因子：
0
作者：
Hisatoshi Yokoyama;Ryo Sato;Kenji Kobayashi;Tsutomu Watanabe;and Masao Ogata
通讯作者：
and Masao Ogata

Impurity Effect on Magnetism and Mott Transitions in Hubbard Model on Anisotropic Triangular Lattice

各向异性三角晶格哈伯德模型中杂质对磁性和莫特跃迁的影响