強相関電子系の電子状態と磁性の理論的研究

点击翻译按钮获取中文摘要

1.原子内クーロン相互作用を含んだ多重軌道タイトバインデング模型に対して、局所的三体相関を取り入れて電子構造を計算する理論を発展させ、この理論を遷移金属酸化物MnO、FeO、CoO、NiOに適用した。ハートリーフォック近似に三体相関を取り入れた自己エネルギー補正を行い、励起スペクトルを計算した。三粒子状態の多重項は完全に考慮した。この自己エネルギー補正により、FeO、CoO、NiOの励起スペクトルは大幅に改良され、光電子放出実験とよく一致するバンドギャップおよびサテライト構造が得られ、準粒子分散関係も、CoO、NiOにたいする角度分解型光電子放出実験の結果と良く一致するものが得られた。MnOに対しては、自己エネルギー補正は小さいことが示された。又、上記理論をLa_<1x>Sr_xCoO_3に適用して、低スピン状態、中間スピン状態、高スピン状態での励起スペクトルを計算した。x=0での低スピン状態での計算結果は、実験とよい一致を示した。中間スピン状態、高スピン状態はxの増加に伴い安定化されることが示された。2.1次元ハイゼンベルグ反強磁性鎖に反強磁性的に結合した不純物スピンのふるまいを、量子モンテカルロ法を用いて調べた。不純物帯磁率およびスピン相関関数を計算した。絶対零度へ外挿した不純物帯磁率の逆数をエネルギースケールにとると、帯磁率はきれいなスケール則に従うことを見い出した。また、この問題を共鳴準位模型に写像することで、上記のエネルギースケールは共鳴準位幅と解釈できることを示した。