近藤及びアンダーソン格子での低エネルギー励起

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いわゆる近藤絶縁体の準粒子励起に対し,fスピン励起が重要な役割を果たすことが最近のクラスター計算で示されている.従って,磁場によってどのように準粒子が変更され,破壊されていくかという問題は興味深い.「繰り込まれた」バンド抽像では,磁場によってupスピンの電子のバンドがそれぞれめ反対にシフトし,バンドが重なる時に磁化のメタ磁性的な変化と絶縁体金属転移を起こす.しかしながらどんな磁場の大きさでも電荷のギャップが閉じないという1次元近藤格子模型に対する研究報告もあり,磁場中での電子状態の解明は未解決の問題である.そこで本研究では一粒子励起スペクトルを直接計算し,上述の問題に対する解決の糸口を探ることを試みた.すなわち,有限クラスターに対する数値的厳密対角化法を用いることによって,1次元アンダーソン格子模型における一粒子励起スペクトルの磁場効果を調べた.スペクトルの計算を行うにあたり,波数を連続的に得るために位相付き周期境界条件を用いた.また,磁場がないときに系が絶縁体となるように電子数は単位格子あたり2の場合に注目した.一粒子励起スペクトルは角度分解光電子分光(RES)及びその逆光電子分光(IPES)に対応する.基底状態はランチョス法及び逆反復法を用いて求め,スペクトルはその連分数展開をランチョス法によって求めた.その結果,小さな磁場下では,ギャップの端の「重いバンド」がゼーマンシフトする一方で,スペクトルウエイトは,f電子の下部及び丈夫ハバ-ドバンドで主に変化すること,そして混成バンド抽像とは対照的に,磁化がメタ磁性的に変化する程度の磁場下でも一粒子励起にはギャップが開いたままであることが明らかになった.