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自己エネルギー汎関数理論に基づく種々の低次元強相関系の数値的研究

基于自能泛函理论的各类低维强相关系统数值研究

基本信息

批准号：
10J00958
负责人：
関和弘
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J00958/
关键词：
自己エネルギー汎関数理論変分クラスター近似ハニカム格子金属絶縁体転移ハバード模型励起子絶縁体 BCS-BECクロスオーバー角度分解光電子分光強相関電子系銅酸化物高温超伝導体 d-p模型 Hubbard模型 waterfall現象自己エネルギーフェルミ面

项目摘要

1.電子の分散関係が線形となるディラックコーンに電子相関効果が加わったときの一粒子励起ギャップおよび反強磁性転移の振る舞いを、ハニカム格子ハバード模型に変分クラスター近似(VCA)を適用して解析した。本研究では任意の大きさの電子間相互作用で一粒子励起ギャップが開くという結果を得た。この問題はグラフェンで実現しているとされる線形分散が電子相関効果に対してどの程度強固に存在し続けるかということにつながる重要な問題である。一方でグラフェンでは電子―ホール対称性を持つハニカム格子ババード模型が実現しているとは言えず、本研究の結果とグラフェンでの線形分散の存在を直ちに結びつけることは出来ないことにも留意すべきである。2.擬一次元構造を持つTa2NiSe5は、強く束縛された電子―ホール対(励起子)が自発的に形成しボース凝縮することで絶縁体となる励起子ボース凝縮絶縁体の候補物質である。このことを理論的に検証するには、有限温度における励起子の形成による擬ギャップの存在等、転移温度以上の電子状態を検証する必要がある。そこでVCAを有限温度に拡張し、擬一次拡張Falicov-Kimball模型の一粒子励起スペクトルや秩序変数の温度依存性を詳細に解析した。その結果、励起子の形成により転移温度以上でもギャップが開き、価電子帯トップの分散がフラットになることを計算により再現した。この結果はTa2NiSe5における励起子ボース凝縮絶縁体の実現を支持している。3.二次元スピン非対称Hubbard模型の強相関領域を対象として、スピン液体相に対する幾何学的フラストレーション及びスピン空間における量子揺らぎの抑制(スピン空間におけるIsing異方性)効果を研究し、二次元非対称Hubbard模型の磁気相図を完成させた。量子揺らぎの強い領域から、量子揺らぎの無い古典Ising模型までの磁気相図の繋がりを明らかにした点で意義がある。

1. The electron dispersion relationship is linear, the electron correlation effect is additive, and the particle excitation and antiferromagnetic shift are oscillatory. The lattice approximation (VCA) model is applicable to the analysis. In this study, we obtain the results of one-particle excitation due to arbitrary electron-electron interactions. The problem of linear dispersion and electron correlation is an important one. The results of this study show that the existence of linear dispersion in the lattice model is directly related to the existence of electron symmetry. 2. The quasi-dimensional structure of Ta2NiSe5 is strongly bound to electrons, which form a condensed insulator and a candidate for a condensed insulator. The theoretical proof of this is necessary for the formation of excitation at finite temperatures, the existence of pseudo-excitation, etc., and the proof of electronic states above shift temperatures. A detailed analysis of the temperature dependence of a particle excitation system in a quasi-first order Falicov-Kimball model with finite temperature conditions As a result, the formation of the excitation driver can be opened above the shift temperature, and the dispersion of the electronic tape can be reproduced through calculation. These results support the realization of the condensed phase in Ta2NiSe5. 3. A study on the suppression of quantum scattering in the strongly correlated domain of the two-dimensional asymmetric Hubbard model is carried out. Quantum physics is a strong domain, quantum physics is a classical Ising model, and magnetic physics is a strong domain.