Study on Phase Transitions and Dynamics of Spin System with Long-range Interactions

长程相互作用自旋系统的相变和动力学研究

• 批准号: 20540364
• 负责人: TODO Synge
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20540364/
• 关键词: 長距離相互作用; モンテカルロ法; 詳細釣り合い条件; 量子モンテカルロ法; エンタングルメントエントロピー; 臨界現象; 並列計算; 負符号問題; 磁気双極子相互作用; 相転移; ランダムネス; ダイナミクス; スピンアイス

It has long been very difficult to simulate spin systems with long-range interactions since the number of interactions increases proportional to the square of the number of spins. We have developed an Order-N Monte Carlo method for generic long-range interacting system. We have also developed a versatile algorithm, which minimizes the rejection rate in Monte Carlo method. In addition, we have revealed the low-temperature phase of the spin-ice and the effect of quantum phonon in spin-Peierls system, and proposed methods to measure the entanglement entropy and local Z_2 Berry phase.

长期以来，由于相互作用的数量与自旋数量的平方成正比，所以很难模拟具有长程相互作用的自旋系统。我们发展了一种适用于一般长程相互作用系统的N阶蒙特卡罗方法。我们还开发了一个通用的算法，它最小化了蒙特卡罗方法中的拒绝率。此外，我们还揭示了自旋-冰的低温相以及自旋-Peierls系统中量子声子的影响，并提出了测量纠缠熵和局域Z_2Berry相的方法。

项目成果

ダイポールスピンアイスの長距離秩序相

偶极子自旋冰的长程有序相

• 发表时间: 2009
• 作者: Ryouzi Okamoto;Kenji Suzuki;Hiroo kumagai;Shinichiro Fujii;S.Abe;藤堂眞治
• 通讯作者: 藤堂眞治

Quantum Monte Carlo Measurement of Entanglement Entropy

纠缠熵的量子蒙特卡罗测量

• 发表时间: 2010
• 作者: 小西哲郎;柳田達雄;S.Abe;藤堂眞治
• 通讯作者: 藤堂眞治

Order-N Monte Carlo Algorithm for Long-range Interacting Spin Systems : Application to Dipoler Spin Ice

用于远程相互作用自旋系统的 N 阶蒙特卡罗算法：在偶极子自旋冰中的应用

• 发表时间: 2008
• 作者: 小西哲郎;柳田達雄;藤堂眞治
• 通讯作者: 藤堂眞治

Green's function theory for spin-1/2 ferromagnets with an easy-plane exchange anisotorpy

具有易平面交换各向异性的自旋 1/2 铁磁体的格林函数理论

• 发表时间: 2008
• 期刊: Phys. Rev. B 78
• 作者: 上西慧理子;金本理奈;出口哲生;Taro Nagao;S.Abe;D. Yamamoto
• 通讯作者: D. Yamamoto

Successive phase transitions at finite temperatures toward the supersolid state in a three-dimensional extended Bose-Hubbard model

三维扩展 Bose-Hubbard 模型中有限温度下向超固态的连续相变

• 发表时间: 2009
• 期刊: Phys. Rev. B 79
• 作者: S.Abe;N.Suzuki;永尾太郎;S.Abe;出口哲生;永尾太郎;Tetsuro Konishi and Tatsuo Yanagita;K. Yamamoto
• 通讯作者: K. Yamamoto