低次元および高次元凝縮系における集団的挙動の理論

低维和高维凝聚系统中的集体行为理论

基本信息

批准号：
06044246
负责人：
倉本義夫
金额：
--
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for international Scientific Research
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は実質的には、昨年度の同じ分担者による国際共同研究から継続してなされたものである。分担者は、本国際学術研究により、互いの研究を紹介して議論をすると共に、新しい共同研究を展開することができた。分担者に加えて、更に日独の和い研究協力者がお互いの渡航を通じて、研究交流をしたことは、今後のさらなる発展のために大きな効果を持つと期待される。本年度の成果は、出版論文として既に公表されたものも多いが、次年度に出版される予定のものも含まれる。ここではそれらを、(1)1次元系に対する理論、(2)高次元極限における理論、(3)銅酸化物系のモデルとしての2次元系における動力学の研究、(4)その他の系における集団的挙動の研究、に分類して報告する。(1)本研究の主要テーマである1次元凝縮系に対しては、非常に豊富な成果が得られた。まず厳密解に関しては、新たに内部自由度のあるSutherland model(加藤、倉本)、Calogero model(川上、倉本、加藤、Zittartz)の微視的な理論が構築された。t-J modelに対しては、有限温度の帯磁率、電荷感受率、比熱が求められた(倉本、加藤)。また超伝導を示し、厳密解が可能な新しいタイプのモデルが提案された(Zittartz)。その他に、内部自由度のある場合の分数統計、近藤格子に対するボソン化法による研究(川上)、ハバ-ド・モデルの1粒子状態密度の研究(斯波)、相関ホッピングを有するモデルの基底状態相図(Mueller-Hartmann)など、多彩な研究がなされ、分担者間によって詳しい論議がなされた。(2)もう一つの主要テーマである高次元極限の系に対しては、数値的繰り込み群の適用によりハバ-ド・モデルの動力学とモット転移付近の挙動が詳しく調べられた(倉本)。また、無限次元系一般についての解説がなされた(倉本)。不規則性を考慮した無限次元モデルの金属絶縁体転移が議論された(Vollhardt)。またこのモデルをSi:P不純物系に適用して、異常な比熱と帯磁率のふるまいを説明した(Woelfle)。(3)2次元系は高温超伝導体の舞台として重要であるが、低次元と高次元極限との関係は未解決の問題である。t-J模型に格子振動の自由度を加え、実験的に観測されているフォノン異常をRVB描像とslave boson法の平均場近似により説明した(福山)。また、基底状態はフェルミ流体であっても、有限温度では異常な温度と振動数依存性がありえることを、2次元ハバ-ド・モデルの1粒子状態密度の計算から議論した(福山)。内部自由度を持つ超伝導相においては、新しい集団励起モードが現れることを議論した(Woelfle)。また、この相では、系の境界効果に著しい特徴が現れることが指摘された(斯波)。(4)その他の集団的挙動に関する成果として、Haldane磁性体NENPの電子スピン共鳴の実験結果の説明がなされた(斯波)。またハバ-ド・モデルの強磁性については、繰り込み群の考え方を用いた議論が展開された(Mueller-Hartmann)。

这项研究基本上是由去年同一共享者进行的国际联合研究继续进行的。通过这项国际学术研究，参与者能够介绍和讨论彼此的研究，并开发新的合作研究。除了共享者外，预计日本和德国日本研究合作者通过旅行之间进行的研究将对未来的进一步发展产生重大影响。今年的许多结果已经出版为已发表论文，但还包括计划在明年发布的论文。在这里，我们将它们报告为（1）一维系统的理论，（2）在较高范围的限制中的理论，（3）二维系统中动态的研究作为铜氧化物系统的模型，以及（4）其他系统中集体行为的研究。（1）一维冷凝系统获得了非常丰富的结果，这是这项研究的主题。首先，已经构建了具有内部自由度的精确解决方案，Sutherland模型（Kato，Kuramoto）和Calogero模型（Kawakami，Kuramoto，Kato，Kato，Zittartz）的微观理论。对于T-J模型，确定有限温度，电荷灵敏度和比热的磁敏感性（Kuramoto，Kato）。还提出了一种新型的模型，显示了超导性并具有严格的解决方案（Zittartz）。此外，已经进行了各种研究，包括当内部自由度，对北多晶格的（kawakami）研究时的分数统计研究，对HAVADO模型的一个颗粒状态密度（SHIBA）（SHIBA）的研究以及与模型相关性跳跃（Mueller-Hartmann）的基础相图（Mueller-Hartmann）和细节的其他贡献的研究，以及其他贡献。（2）对于另一个主要主题，高维限制的系统，数值重新归一化组的应用已用于检查HAVARD模型的动力学以及Mott Transition（Kuramoto）附近的行为。此外，对一般的无限尺寸系统（库拉莫托）给出了解释。已经讨论了无限尺寸模型中的金属绝缘子过渡（沃尔哈特）。该模型还应用于SI：P杂质系统，以解释异常的特异性热和磁敏感性（Woolfle）的行为。（3）二维系统作为高温超导体的设置很重要，但是低维和高维限制之间的关系是一个尚未解决的问题。将T-J模型添加到晶格振动的自由度中，并使用RVB图像使用Slave Boson的方法（Fukuyama）对实验观察到的声子异常进行了解释。此外，我们讨论了二维Hubbard模型中状态密度的计算，即使基态是费米流体，也可以在有限温度（福山山）下温度和频率依赖性异常。我们讨论了新的集体激发模式出现在具有内部自由度（Wolefle）的超导阶段中。还指出，在此阶段，系统（SHIBA）的边界效应中出现了重要特征。（4）由于其他集体行为，解释了Haldane磁NENP的电子自旋共振的实验结果（Shiba）。此外，还使用重新归一化组的概念（Mueller-Hartmann）进行了关于HAVARD模型的铁磁学的讨论。