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メゾスコピック系の非平衡状態における電子相関効果・干渉効果の理論的研究

介观系统非平衡态电子关联与干涉效应的理论研究

基本信息

批准号：
09J06752
负责人：
桐野俊輔
金额：
$ 0.9万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は強相関電子系における非平衡輸送について、以下に記す研究を行い、その内容を学位論文にまとめた。[1]直列二重量子ドット系における非線形輸送直列二重量子ドット系は、各ドットが奇数個の電子を持つとき、近藤効果と2つのドット間の交換相互作用との競合が輸送現象に現れることが知られている。特に、両者の競合のクロスオーバー領域で完全伝導を示すことがスレーブボゾン平均場理論及び数値繰り込み群法によって明らかにされている。また、共鳴幅と比べてドット間のホッピングが大きいとき、各ドット・リードの近藤一重項の間に結合・反結合状態が形成され、微分コンダクタンスにこれを反映したダブルピーク構造が現れることがnoncrossing approximation(NCA)などによって指摘されている。我々はこの系の非線型伝導を調べるため、時間依存密度行列繰り込み群による精密計算を行い、このピーク分裂が実際に現れることを示した。また、NCAで得られた微分コンダクタンスの異常な増大が、スレーブボゾンの導入による人為的なものであり、時間依存密度行列繰り込み群からは得られないことを見出した。[2]一次元Mott絶縁体の絶縁破壊Half filledの一次元Hubbard模型では、有限の斥力相互作用Uによって電荷ギャップが生じ、基底状態がMott絶縁体となることが知られている。我々は前年度より、この状態に局所的な電圧降下を加えることで絶縁破壊のプロセスを数値的にシミュレートし、絶縁破壊後に形成される非平衡定常状態の性質を調べてきた。その結果、(a)バイアス電圧が電荷ギャップ以下のときは定常的な電流は生じないのに対し、バイアス電圧が電荷ギャップを上回ると定常電流が流れること、(b)バンド幅・クーロン相互作用といったエネルギースケールにくらべて電圧が小さい領域では、電流・電圧特性が電荷ギャップだけでスケールされることがわかった。これらの結果を論文(JPSJ Letter)として発表するとともに、国際学会(SCES 2010)において発表を行った。[3]近藤絶縁体の絶縁破壊一次元周期的Anderson模型のhalf-fillingでの基底状態は、有限の電荷ギャップを持つ近藤絶縁体であることが知られている。本研究では一次元Mott絶縁体の場合と同様に、局所的な電圧効果による近藤絶縁体の絶縁破壊をシミュレートし、電流・電圧特性を調べた。一次元Mott絶縁体と近藤絶縁体及びバンド絶縁体の非線形電流を比べると、二つのスケーリング変数を使ってユニバーサルな関数となることが(数値計算の範囲ではあるが)示すことができた。中でも電圧依存性は3つのモデルで同じ形になっており、個々の一次元絶縁体の性質の違いからは容易に想像できない興味深い共通点となっている。

This year's research on nonequilibrium transport in strongly correlated electron systems is described below. [1]In series double quantum dot system, non-linear transport in series double quantum dot system, each dot has odd number of electrons, Kondo effect, exchange interaction between two dots, and cooperative transport phenomenon. The theory of mean field and the method of numerical value group are used to describe the relationship between the two. In addition, the differential amplitude and the non-crossing approximation(NCA) are reflected in the formation and anti-combination states of Kondo's multiple terms. We have a system of non-linear transmission, time-dependent density, precision calculation, and split. NCA is the result of the increase in the number of differential points, the increase in the number of points, and the increase in the number of points. [2]The one-dimensional Mott insulator is half-filled and the one-dimensional Hubbard model has finite repulsive interactions. The voltage drop caused by the previous year's change in the state of affairs increases, and the properties of the non-equilibrium steady state are adjusted after the change in the state of affairs. The results are as follows: (a) the voltage loss, the charge loss, the current loss, the charge loss, the steady current loss,(b) the amplitude of the voltage loss, the charge loss, the current loss, the charge loss, the steady current loss,(c) the amplitude of the voltage loss, the charge loss, the constant current loss,(d) the amplitude of the voltage loss, the charge loss,(e) the current loss, the charge loss,(e) the charge loss, the charge loss,(e) the charge loss,(e) the charge loss,(f) the charge loss, the charge loss,(e) the charge loss,(f) the charge loss, and the constant current loss. The results of this paper (JPSJ Letter) and the International Society (SCES 2010) are presented in the paper. [3]The half-filling of the one-dimensional periodic Anderson model of Kondo's dielectric body In this paper, we study the current and voltage characteristics of the Kondo insulator in the same situation as the primary Mott insulator. The non-linear current ratio of the primary element Mott insulator, the Kondo insulator and the secondary insulator, and the secondary element Kondo insulator are shown in the figure below. In the middle of the voltage dependence, there are three kinds of common elements, one is the same type, the other is the same type, and the other is the same type.