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モット絶縁体の非線形光学応答に関する理論的研究

莫特绝缘体非线性光学响应的理论研究

基本信息

批准号：
12740196
负责人：
遠山貴巳
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12740196/
关键词：
非線形光学応答モット絶縁体スピン・電荷分離

项目摘要

モット絶縁体の電荷ギャップは強い電子相関により生じる。したがって、半導体に代表されるバンド絶縁体とは本質的に異なる光学応答が期待される。特に、一次元モット絶縁体では、強相関電子系特有のスピン・電荷分離に起因する新奇な光学応答現象が期待される。実際、バンド絶縁体やパイエルス絶縁体に比べて何桁も大きな三次の非線形分極率が報告されている。本研究は、銅酸化物絶縁体に代表されるモット絶縁体の非線形光学応答の理論的解明を行なうとともに、光エレクトロニクス材料としての設計指針を与えることを目的としている。昨年度は、一次元モット絶縁体に焦点をあて、巨大な非線形光学応答が一次元特有のスピン電荷分離を起源とすることを明らかにした。本年度の前半はこの描像の直感的な理解を与え、論文として発表した。また、非線形光学応答の一つである第三高調波発生のスペクトルを、一次元ハバード模型の強結合極限での有効模型と更に簡略化したホロン・ダブロン模型を用いて数値計算を行い、実験との良い対応を得た。その結果は、東大新領域岡本助教授の実験グループなどとの共同研究としてPhysical Review Letters誌に掲載された。本年度の後半は、二次元モット絶縁体における非線形光学応答を二次元ハバード模型の強結合極限での有効模型を用いて数値計算により明らかにした。一次元系とは異なり、光で誘起されたキャリアとその周りに存在するスピン自由度との相互作用が非線形光学応答に対して重要な働きをしていることを明らかにした。この成果は現在、現在投稿中である。

The charge distribution of the dielectric material is strongly correlated with the electron density. For example, semiconductor devices represent semiconductor devices and optical devices that are inherently different. In particular, the first order of the electron matrix is expected to be a novel optical resonance phenomenon due to the charge separation of the strongly correlated electron system. In fact, the number of non-linear polarizations reported in the report is higher than that in the report. This paper presents a theoretical solution to the problem of non-linear optical response of Cuprate insulating materials. The first time, the first time, the second time, the third time, the fourth time, the fourth time, the fourth This year's first half of the picture of the direct sense of understanding and research, paper and development The strong binding limit of the first order nonlinear optical model is obtained by calculating the numerical value of the third order nonlinear optical model. The results were published in the journal Physical Review Letters by Professor Okamoto of Dongda New Field. This year's semi-inverse, two-dimensional model of non-linear optical response, two-dimensional model of strong binding limit, the use of numerical value calculation, bright light A three-dimensional system is different, light is induced, and the degree of freedom of the interaction is important for non-linear optical response.この成果は现在、现在投稿中である。