現実的4f殻構造と結晶場構造を考慮した強相関電子系の動力学的理論

考虑真实4f壳层结构和晶体场结构的强关联电子系统动力学理论

• 批准号: 06J05014
• 负责人: 大槻 純也
• 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 JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J05014/
• 关键词: 強相関電子系; 希土類化合物; 連続時間量子モンテカルロ法; Coqblin-Schrieffer模型; 近藤模型; 近藤格子模型; Non-Crossing Approximation; CeB_6,Ce_xLa_<1-x>B_6; de Haas-van Alphen効果; 結晶場; 近藤効果

動的平均場理論は、希土類化合物など強相関電子系の研究において最も広く用いられている近似法である。この枠組みで実際に物理量を計算するには、有効的な一不純物問題を解く必要がある。不純物模型の数値的解法として、近年、連続時間量子モンテカルロ法(CT-QMC)が開発された。この手法は、通常の量子モンテカルロ法で用いられているTrotter分解を使わないため、統計誤差を除けば厳密である。また、Anderson模型の原子極限からの定式化では、負符号問題が現れないため、動的平均場理論の不純物ソルバーとして優れた手法である。ただし、電子間相互作用が強い場合あるいは局在レベルが深い場合は、更新確率が減少するため、強相関領域は扱うのが困難であるという問題があった。この問題を解決するために、我々はCT-QMCをAnderson模型の強相関極限であるCoqblin-Schrieffer(CS)模型及び近藤模型に拡張した。それにより、CS・近藤模型の動的物理量が、統計誤差の範囲で厳密に計算可能になった。不純物ソルバーとして我々が開発したCT-QMCを用いて、無限次元の近藤格子模型の研究を行った。近藤格子模型はこれまで一次元に関しては詳しく調べられており、本研究はそれに対する相補的な研究であるといえる。局在スピンの空間相関を調べるために、動的平均場理論で自己無撞着に計算される一粒子Green関数を用いて、二体相関関数の波数依存性の定式化を行った。この表式を用いることにより、局在スピンの帯磁率および伝導電子のスピン・電荷感受率が計算でき、それらの発散から相転移温度を見積もることができる。我々は、結合定数および伝導電子数を変化させて数値計算を行い、基底状態相図を決定した。その結果、RKKY相互作用による磁気秩序相や近藤効果による常磁性相に加えて、1/4フィリングにおいてCDW相が見つかった。この転移は、近藤一重項によるエネルギー利得を大きくするために起こると考えられ、新しい機構のCDW転移である。

The average field theory of motion, the な of earth-like compounds, the <s:1> study of strong-phase electron systems <s:1>, the にお て て most common in general く, the <s:1> られて る る approximation method である is used. こ の 枠 group み で be interstate に quantities を computing す る に は, な a sharper impurity content く を solutions are necessary が あ る. The solution method of the <s:1> number value of the impurity model と て て, recent years, and the 続 time quantum モ <e:1> テカ ロ ロ ロ method (CT-QMC)が developed された. こ の は, usually の quantum モ ン テ カ ル で ロ method with い ら れ て い る Trotter decomposition を make わ な い た め, statistical error を except け ば 厳 dense で あ る. ま た, Anderson model の atomic limit か ら の demean で は, negative sign problem が now れ な い た め の is not pure, moving average field theory content ソ ル バ ー と し て optimal れ た gimmick で あ る. た だ し, strong interaction between electronic が い occasions あ る い は bureau in レ ベ ル が deep は い occasions, update of probabilistic が reduce す る た め masato, strong phase field は Cha う の が difficult で あ る と い う problem が あ っ た. The <s:1> <s:1> problem を solution するために, my 々 <s:1> CT-QMCをAnderson model <s:1> strong correlation limit であるCoqblin-Schrieffer(CS) model and び Kondo model に拡 zhang た. Youdaoplaceholder0 それによ, CS · kondo model <s:1> physical quantities が, statistical error <s:1> range 囲で厳 density に calculation possible になった. Impurity content ソ ル バ ー と し て I 々 が open 発 し た CT - QMC を with い て, infinite dimensional の kondo lattice model の を line っ た. Kondo lattice model は こ れ ま で a yuan に masato し て は detailed し く adjustable べ ら れ て お り, this study は そ れ に す seaborne る phase of な research で あ る と い え る. Masato bureau in ス ピ ン の space photograph を adjustable べ る た め に で himself, moving average field theory without hit に computing さ れ る a particle Green masato number を with い て, two body phase masato masato dependency の wave Numbers の demean を line っ た. こ の table type を い る こ と に よ り, bureau in ス ピ ン の 帯 magnetic rate お よ び 伝 guide electronic の ス ピ ン が feel rate calculation, charge で き, そ れ ら の 発 scattered か ら phase planning move temperature を see product も る こ と が で き る. I 々 々, combined with the fixed number および伝, the number of conductance を, the change of させて value, calculate the を row た, and the base state diagram を determine the た. そ の results, RKKY interaction に よ る magnetic 気 order phase や kondo unseen fruit に よ る に magnetic phase and often え て, 1/4 フ ィ リ ン グ に お い て CDW phase が see つ か っ た. こ の planning move は, kondo, a heavy に よ る エ ネ ル ギ ー big gains を き く す る た め に up こ る と exam え ら れ, new し い institutions の CDW planning move で あ る.

项目成果

Continuous-Time Quantum Monte Carlo Method for the Cogblin-Schrieffer Model

Cogblin-Schrieffer 模型的连续时间量子蒙特卡罗方法

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan 76
• 作者: J. Otsuki;H. Kusunose;P. Werner and Y. Kuramoto
• 通讯作者: P. Werner and Y. Kuramoto

The de Haas-van Alphen effect in Kondo system with crystalline electric field

晶体电场近藤系统中的德哈斯-范阿尔芬效应

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310
• 作者: J.Otsuki;H.Kusunose;Y.Kuramoto
• 通讯作者: Y.Kuramoto

連続時間QMC法による無限次元近藤格子模型の基底状態相図

使用连续时间 QMC 方法绘制无限维 Kondo 晶格模型的基态相图

• 发表时间: 2008
• 作者: 大槻純也;楠瀬博明;倉本義夫
• 通讯作者: 倉本義夫

連続時間量子モンテカルロ法によるCoqblin-Schrieffer模型の動力学

使用连续时间量子蒙特卡罗方法的 Coqblin-Schrieffer 模型动力学

• 发表时间: 2007
• 作者: 大槻純也;楠瀬博明;P. Werner;倉本義夫
• 通讯作者: 倉本義夫

Excitonic Bound State in the Extended Anderson Model with c-f Coulomb repulsion

具有 c-f 库仑斥力的扩展安德森模型中的激子束缚态

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan 76
• 作者: Kazuki Komatsu;Takahiro Kuribayashi;Asami Sano;Eiji Ohtani;Yasuhiro Kudoh;佐野 亜沙美;Asami Sano;Asami Sano;Asami Sano;Asami Sano;佐野 亜沙美;鍵 裕之;Asami Sano;J. Otsuki
• 通讯作者: J. Otsuki