特殊なバンド構造をもつ量子多体系における相関効果と量子ダイナミクス

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今年度は、特殊なバンド構造をもつ量子多体系において磁性不純物が引き起こす近藤効果に注目し、[1] べき発散をする近藤系における電気抵抗の温度依存性の解明、[2] 擬ギャップ構造をもつ近藤系におけるスケーリング方程式を用いた不純物相転移の解明、を行った。以下で各項目の詳細について述べる。[1] グラフェンにおいて観測された近藤効果を念頭に解析を行った。近藤効果の解析において高精度な解析が可能である数値繰り込み群法と解析的な方法を用いた。得られた結果として、通常の近藤系とは異なりクロスオーバ領域で電気抵抗が特徴的な構造を持つことを明らかにした。この構造は、低温の強結合領域と高温の近藤領域の両方で電気抵抗のふるまいが通常と異なる結果から誘起されることを明らかにした。また近藤領域における電気抵抗のふるまいと不純物濃度に関する関係式を得た。これらの結果は、グラフェンや冷却原子系を用いた実験における観測を期待している。[2] [1]と相補的な課題である。擬ギャップ近藤系のスケーリング方程式を解析的に解き、知られていた相転移点の構造について詳細な結果を得た。新たに解析的な表式を得ることができ、スピン成分の大きさが全て異なる系の転移点周りの解析的な構造については初めて示されたと考えている。この課題は研究室に短期滞在を行っていたEugene Kogan教授(Bar-Ilan大)と議論を行い共同研究として行った。これらの成果は論文として、[1]は投稿準備中、[2]はPhysics Review Bにて公表済である。