軌道縮退系特有のフラストレーション効果と量子現象の理論

轨道简并系统特有的挫败效应和量子现象理论

• 批准号: 10J02994
• 负责人: 那須 譲治
• 金额: $ 0.9万
• 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: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J02994/
• 关键词: 軌道秩序; フラストレーション; 強相関電子系

軌道の持つ特殊な対称性とフラストレーションの効果は統計力学的な問題として興味深いと共に,電荷やスピンなどの他の自由度と結合することで新奇な物性現象を引き起こすことが期待される。我々は強相関系を記述する代表的な模型であるHubbard模型において,軌道自由度を有する場合に対し,強相関極限から摂動展開を行い,4次摂動までの有効ハミルトニアンを導出した。特に軌道自由度の量子性に着目し,解析を行うことで,4次摂動を行うことではじめて現れた磁気八極子間相互作用と通常の四極子間相互作用の競合によって軌道モーメントを抑制されるという新たな描像を提唱した。また,軌道フラストレーションと幾何学的フラストレーションが協力的に働いたときの静的及び動的軌道状態を議論するため,幾何学的フラストレート格子であるチェッカーボード格子上の軌道模型を導入し解析を行っている。平均場近似や古典モンテカルロ法を用いることで,上記の2つのフラストレーションの競合の効果により,3重臨界現象や,軌道秩序のリエントラント的振る舞いが発現することを見出した。この結果は,Journal of Physicsに投稿中である。また,量子モンテカルロ法の計算も含めた結果も来年度に投稿予定である。

The special symmetry of orbits results in the problems of statistical mechanics, and the interaction between charge and other degrees of freedom results in the occurrence of novel physical phenomena. The Hubbard model is represented by the strong correlation limit. The quantum nature of the orbital freedom is very important, and the analysis of the orbital freedom is very important. The fourth-order motion is very important, and the interaction between magnetic octopoles and the interaction between ordinary quadrupoles is very important. The orbital model of geometry is introduced into the analysis of the orbital model of the lattice. The average field approximation and classical method are used in this paper. The results of the above mentioned 2-fold critical phenomenon and 3-fold critical phenomenon are shown in this paper. The results were published in the Journal of Physics. The calculation of quantum mechanics includes the results of the next year's submission.

项目成果

Ring-Exchange Interaction in Doubly Degenerate Orbital System

双简并轨道系统中的环交换相互作用

• 发表时间: 2011
• 期刊: Journal of Physical Society of Japan
• 作者: Joji Nasu;Sumio Ishihara
• 通讯作者: Sumio Ishihara

異方的な軌道自由度を有する相関電子系のモット転移とその近傍の軌道状態

具有各向异性轨道自由度及其附近轨道态的相关电子系统的莫特跃迁

• 发表时间: 2010
• 作者: 那須譲治;石原純夫
• 通讯作者: 石原純夫