過去のセミナー

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2007

日時 平成19年11月20日(火) 14時00分
  題名 量子ドットにおける完全計数統計
  講師 内海 裕洋 氏
  所属 東京大学 物性研究所
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

アブストラクト

平衡から大きく外れた非平衡における量子輸送現象は、メゾスコピック系におい て興味深いテーマの一つである.非平衡電流の揺らぎ、つまりショットノイズ、 熱雑音にはない情報を含む。近年、ショットノイズを超えて非平衡電流の確率分 布を理解しようという研究が盛んになっている。これは「完全計数統計(full counting statistics)」と呼ばれる。本セミナーでは、量子ドットを流れる電流 の量子ポイントコンタクトを用いた実時間電子計数の実験を紹介したち、完全計 数統計の理論を概観する。つぎに金属量子ドットを例に、非平衡状態において クーロン相互作用が電流の統計的性質にあたえる影響を議論し、電流の揺らぎの 定理を紹介する。



日時 平成19年11月8日(木) 16時00分
  題名 Keldysh形式に基づくメゾスコピック系の非平衡久保公式とショットノイズ
  講師 藤井 達也 氏
  所属 東京大学 物性研究所
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

アブストラクト

メゾスコピック系において、Keldysh形式に基づく密度行列が、Mac-Lennanと Zubarevが提案した非平衡統計演算子の一種となることを示す。この密度行 列を用いて、微分コンダクタンスが一般的に、カレント−カレント相関関数と 非自明なカレント−電荷(電子溜での)相関関数の和として表されることを 述べる。  線形応答領域では久保公式により、微分コンダクタンスはカレント−カレント 相関関数のみで表されていた。この背景には揺動と散逸の間の普遍的な関 係式があることはよく知られている。一般の非平衡領域では揺動散逸定理か らのずれが、非自明な相関関数として付加されることになる。これをメゾスコ ピック系での非平衡久保公式と呼ぶ。  この結果は、メゾスコピック系での観測量に対しても新しい知見を与えている ことを議論したい。通常、カレント−カレント相関関数はノイズパワーを与えて いる。非自明なカレント−電荷(電子溜での)相関関数を一般的なショットノ イズの公式として提案する。これらに基づいて、微分コンダクタンス、ノイズパ ワー、ショットノイズについて、非平衡状態での物理量間の厳密な恒等式を 提案する。最後に、Keldysh形式に基づいた定常性や散逸に関する議論も行う。



日時 平成19年1月26日(金) 15時00分
  題名 Superconductivity in metals without inversion symmetry
  講師 Manfred Sigrist氏
  所属 Theoretische Physik, ETH, Switzerland
           and
Depertment of Physics, Kyoto Univ.
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

アブストラクト

During the last two years the topics of superconductivity in materials without inversion center has experienced renewed interest, initiated through the discovery of the heavy Fermion superconductor CePt3Si, and several other compounds found subsequently. These superconductors show a number of unusual properties, in particular in high magnetic fields The key to understand these features lies very likely in the presence of antisymmetric spin-orbit coupling, whose role for superconductivity and some normal state properties will be discussed in this talk. Moreover the present experimental situation will be reviewed.


2006

日時 平成18年8月18日(金) 15時00分
  題名 Continuous-time strong coupling expansion method for quantum impurity models
  講師 Philipp Werner氏
  所属 Columbia University, USA
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

アブストラクト

I will present a new continuous-time solver for general classes of quantum impurity models. The method is based on a diagrammatic expansion of the partition function in the impurity-bath hybridization. This expansion leads to a determinantal QMC algorithm, which does not appear to suffer from a sign problem. As a strong- coupling approach, the method becomes particularly powerful at strong interactions and allows access to very low temperatures. I will demonstrate its usefulness via applications to the dynamical mean field theory of the Hubbard and Kondo lattice models.



日時 平成18年6月9日(金) 15時00分
  題名 量子ドットにおける軌道縮退と近藤効果
  講師 天羽 真一 氏
  所属 ICORP量子スピン情報プロジェクト
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

アブストラクト

 電子を極めて小さい領域に閉じ込めた量子ドットでは、電子数を1個づつ制御できると共に、 電子状態が明瞭に記述できる、理想的な0次元系として、理論・実験共に精力的に研究が進められている。 特に、リードとの結合が強い量子ドットでは、仮想準位を介する電気伝導-近藤効果が生じることが知られている。 これまで、磁場を印加することによって、2つの軌道が縮退することにより強く誘起される近藤効果が観測されている。
 今回、我々は4つのゲート電極を配した縦型近藤量子ドットを作成し、ドット内の準位の縮退を変調させることを試みた。 ゲート電圧を制御することで、面内の閉じ込めに異方性を与え、軌道縮退を制御することができる。 この手法を利用すると、試料作成時に存在する回転対称性のずれを修正することができると考えられる。 従って、より高い軌道縮退を実現することが可能となり、SU(6), SU(8)などの高縮退近藤効果が観測されることが期待される。
 本講演では、ゲート電圧による軌道縮退操作を利用した近藤効果の変調の他、理論と対比しながら、 高縮退状態による近藤効果の増大の可能性について議論する。

日時 平成18年4月13日(木) 15時00分
  題名 Strongly correlated electrons and field dependent renormalised parameters - Transport through quantum dots in a magnetic field
  講師 Johannes Bauer氏
  所属 Imperial College, London, UK
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

アブストラクト
I will describe how quasiparticles in a magnetic field of arbitrary strength H can be described by field dependent parameters. This approach is illustrated in the case of an Anderson impurity model, where the numerical renormalisation group (NRG) is employed to calculate the renormalised parameters. In the Kondo or strong correlation limit of the model the progressive de-renormalisation of the quasiparticles can be followed as the magnetic field is increased. At low temperatures quantum dot systems can be described by an Anderson impurity model, and the differential conductance for the current through the dot can be inferred from the local spectral density. In a renormalised perturbation theory (RPT) the low energy behaviour of the spectral as well as dynamic response functions can be calculated. We present results for such quantities deduced from a RPT and compare with corresponding results from NRG calculations. For a full description of the transport through quantum dots a non-equilibrium description is required. We give results for an asymptotic correct expansion for small, but finite voltage and explain how the behaviour for higher energies and voltages of the order of the Kondo scale can be analysed. A future objective is the quantitative explanation of the magnetic field induced Kondo splitting observed in the differential conductance.

日時 平成18年3月15日(水) 15時00分
  題名 The emerging new picture of BaVS3: experiments and theory
  講師 P. Fazekas氏
  所属 Reseach Institute for Solid State Physics and Optics, Budapest, Hungary
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

アブストラクト
The speaker mainly reports on experiments done by his friends at Budapest, Lausannne, and elsewhere. These include ARPES, magnetoresistivity in a wide range of T (sometimes up to 600K), p (up to 2.7GPa), and B (up tp 12T). Widespread hysteresis is found both below and above the critical pressure, but never an explicit first order transition. There is a wide range of NFL behavior, suggesting a critical phase rather than effects by an isolated critical point. We made a preliminary mapping out of the phase diagram of Sr-doped BaVS3. ARPES and IR optics suggest that the basic model of BaVS3 is much more complicated than that of some canonical Mott systems: it is more like a periodic Anderson model based on the coexistence of wide and narrow d-bands, with magic values of fractional filling, enabling the system undergo a spin-orbital Peierls transition to drive its metal-insulator transition. The low-T magnetic phase is still a mystery, and the metal-insulator transition is not much easier. The experimental situation and some naive attempts at theoretical modelling are discussed.

日時 平成18年3月3日(金) 15時00分
  題名 Theory of superconductivity in non-centrosymmetric materials
  講師 Manfred Sigrist氏
  所属 Theoretische Physik, ETH-HAonggerberg, Switzerland
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

アブストラクト
The recently discovered heavy Fermion superconductor CePt_3Si displays various intriguing properties. The upper critical field exceeds the paramagnetic limit for all field directions. While NMR shows a Hebel-Slichter peak indicating an enhancement due to coherence effects (a feature of conventional Cooper-pairing), several thermodynamic quantities display power-law behavior consistent with line nodes in the quasiparticle gap. The key to the understanding of these features lies in the antisymmetric spin-orbit coupling which is present due to the lack of inversion symmetry in CePt_3Si. This leads to a lifting of the spin degeneracy in a special form which influences Cooper pairing dramatically and makes the classification in even/odd parity or spin singlet/triplet states obsolete. In a model calculation we show that a pairing state belonging to the most symmetric representation of the point group C_{4v} can account for the observed phenomena. This state may be viewed as a superposition of an s-wave and p-wave state which yields a particular gap form with accidental line nodes and, simultaneously, has a finite coherence factor. A further intriguing aspect is the possibility that in the high field regimes a helical superconducting phase may be induced for certain field directions. The presence of such a phase could explain the approximate isotropy of the very large upper critical field. Finally, comments will be given on other non-centrosymmetric superconductors in the light of our discussion.

2005

日時 平成17年12月15日(木) 16時00分
  題名 Half-magnetization plateau stabilized by structural distortion in the antiferromagnetic Heisenberg model on a pyrochlore lattice
  講師 Karlo Penc 氏
  所属 Research Institute for Solid State Physics and Optics, Hungary
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

アブストラクト
Magnetization plateaus, visible as anomalies in magnetic susceptibility at low temperatures, are one of the hallmarks of frustrated magnetism. We show how an extremely robust half-magnetization plateau can arise from coupling between spin and lattice degrees of freedom in a pyrochlore antiferromagnet, and develop a detailed symmetry analysis of the simplest possible scenario for such a plateau state. The finite temperature phase diagram is determined from Monte Carlo studies. The application of this theory to the spinel oxides CdCr2O4 and HgCr2O4,where a robust half magnetization plateau has been observed, is discussed.

日時 平成17年6月17日(金) 15時00分
  題名 Energy optimization of  strongly correlated wave functions
  講師 S. Sorella 氏
  所属 International School for Advanced Studies (SISSA), Italy
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

アブストラクト
An appropriate  iterative scheme for the minimization of the energy is  introduced. based on  the variational Monte Carlo (VMC) technique. Indeed, by using   a very efficient statistical evaluation of the first and the second energy derivatives, it is possible to define a very rapidly converging iterative scheme that, within VMC, is much more convenient than the standard and well known Newton method[1]. We present  preliminary results for the optimization of the energy using correlated wave functions containing several parameters. We show that the accurate and unbiased determination of the long range  charge or spin Jastrow factor is particularly important for the determination of the correct low energy physics in one dimensional strongly correlated models, such as the Heisenberg antiferromagnet  or  the one dimensional Hubbard model. In the latter model the same wave function can characterize the Mott insulating phase at one electron per site filling and the Luttinger liquid metal at finite doping. This powerful technique can be particularly important for understanding the role of  strong correlation in higher dimensional systems where no exact solution is available.

日時 平成17年5月18日(水) 15時00分
  題名 Orbital-selective Mott transitions in the anisotropic two-band Hubbard model at finite temperatures
  講師 Carsten Knecht 氏
  所属 Johannes Gutenberg University, Germany
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

アブストラクト
The anisotropic degenerate two-orbital Hubbard model is studied within dynamical mean-field theory at low temperatures. High-precision calculations on the basis of a refined quantum Monte-Carlo method reveal that two distinct orbital-selective Mott transitions occur for a band-width ratio of 2 even in the absence of spin-flip contributions to the Hund exchange. The second transition - not seen in earlier studies using QMC, iterative perturbation theory, and exact diagonalization - is clearly exposed in a low-frequency analysis of the self-energy and in local spectra.

日時 平成17年4月6日(水) 14時00分
  題名 Dynamical mean-field theory calculation with the dynamical density-matrix renormalization group
  講師 西本 理 氏
  所属 University of Goettingen, Germany
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

アブストラクト
We study the Hubbard model at half band-filling on a Bethe lattice with infinite coordination number at zero temperature. We use the dynamical mean-field theory (DMFT) mapping to a single-impurity Anderson model with a bath whose properties have to be determined self-consistently. For a controlled and systematic implementation of the self-consistency scheme we use the fixed-energy (FE) approach to the DMFT. Using the dynamical density-matrix renormalization group method (DDMRG) we calculate the density of states with a resolution ranging from 3% of the bare bandwidth W=4t at high energies to 0.01% for sharp structures near the Fermi level, e.g., the quasi-particle peak. The DDMRG resolution and accuracy for the density of states is superior to those obtained with other numerical methods in previous DMFT investigations. We find that the critical couplings are U_{c,1}/t=4.45 ± 0.05 and U_{c,2}/t=6.1 ± 0.1. We also show existance of two metallic solutions below U=U_{c,1}.

2004

日時 平成16年11月29日(月) 10時30分
  題名 Electrical conductance in molecular system
  講師 S. K. Pati 氏
  所属 Jawaharlal Nehru Center for Advanced Scientific Research Bangalore, India
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

日時 平成16年10月15日(金) 13時30分
  題名 冷却原子気体の量子物性
  講師 山下 眞 氏
  所属 NTT物性科学基礎研究所 量子光物性研究部
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

アブストラクト
 1995年のボーズ・アインシュタイン凝縮(BEC)の成功を機に、 レーザー冷却された中性原子気体の研究は近年大きな広がりを見 せている。実験技術の飛躍的進歩は、系の次元性や原子間相互作 用をも制御可能とし、量子気体の物性解明のための理想的な舞台 を提供し続けている。最近ではその制御性の良さをさらに発展さ せ、冷却原子気体を量子計算機や多体問題の量子シミュレータと して応用しようとする試みも盛んである。
 講演では、先ず冷却原子BECの基本的特性について、いくつか の実験結果に触れながら解説を行う。そして、固体物理とも関係 の深い光格子中BECにおける超流動・モット絶縁体転移について、 その研究状況を実験と理論の両面から説明する。さらに、原子の 持つ超微細スピン自由度が物性に与える影響について述べ、最後 に我々が研究を進めているスピン−1のボーズ・ハバードモデル の磁気特性の解析結果を紹介する予定である。

日時 平成16年7月21日(水) 14時00分
  題名 Excitations in spin liquids: From spin chains to stripes in high-Tc superconductors
  講師 G. Uhrig 氏
  所属 Koln University and Tohoku University
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

日時 平成16年4月21日(水) 16時30分
  題名 Bound states in inhomogeneously doped t-J ladders and t-J bilayers
  講師 A. Grzesik 氏
  所属 University of Bonn, Germany
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

アブストラクト

Doped spin liquids have been subject to significant scientific research for the past two decades, mainly due to their possible relevance to high-temperature superconductors. The existence of a superconducting state depends critically on doping. It was proposed to tune the number of charge carriers non-invasively using field effect devices.
In ladder compounds this can lead to non-uniform doping of the two legs. We model the non-uniformity by a chemical potential difference on the legs of a t-J ladder and investigate its effect on the pairing of holes in the half-filled model. Hole-pairing is a prime indicator for the potential occurence of a superconducting state. We find a strong suppression of the most prominent bound state upon increasing the chemical potential difference, while other features of the spectrum are enhanced.
We also investigate the effect of inhomogeneous doping on bound states in the t-J bilayer model, about the electronic properties of which not much is known. In particular, we find the symmetry of the lowest lying bound state to cross from s-wave to d-wave with increasing inhomogeneity.

日時 平成16年1月30日(金) 15時00分
  題名 化学的な乱れのある重い電子系における非フェルミ液体現象
  講師 田畑 吉計 氏
  所属 大阪大学大学院理学研究科宇宙地球科学専攻
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

アブストラクト

重い電子系の低温での物理量の振る舞いは典型的なフェルミ液体の特徴を示すことが 良く知られているが、近年、数多くの重い電子化合物でフェルミ液体から逸脱した "非フェルミ液体(NFL)的振舞"が観測されている。 このNFL現象は磁気的量子臨界点(MQCP)付近で起こり、重い電子系における量子臨界現象 として盛んに研究されている。その中で、元素置換などの行われている合金系では、 化学的な乱れが量子臨界現象に影響を与えMQCP近傍で"量子グリフィス相"が現れる ことがNFL現象の本質である、という可能性が指摘されている。 セミナーでは、擬二次元化合物Ce(Ru_{1-x}Rh_x)_2Si_2に対する実験結果を紹介し、 化学的な乱れのある重い電子系におけるNFL現象について議論する。

日時 平成16年1月26日(月) 15時00分
  題名 metal-insulator transitions in some 4d transition metal oxides with the pyrochlore structure
  講師 T. W. Noh 氏
  所属 School of Physics and Research Center for Oxide Electoronics, Seoul National University
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

アブストラクト

Recently, there have been lots of investigation on the 4d transition metal oxides with pyrochlore structures, which shows numerous intriguing phenomena, including geometric frustration, anomalous Hall effects, and metal-insulator transitions (MITs). Using optical spectroscopy techniques, we investigated optical properties of some 4d transition metal oxides, including R_2Mo_2O_7 (R=rare earth metals) and (Bi,Y)_2Ru_2O_7, which have interesting MITs. Inspite of the extended nature of the 4d orbitals, we found that the electron-electron correlation could play important roles in the MITs. By comparing the optical responses with numerous Hubbard models, we will also discuss on the importances of orbital degeneracy and geometric frustration in the MITs observed in these pyrochlore compounds.

2003

日時 平成15年12月15日(月) 15時00分
  題名 Quantum orbital physics in titanates
  講師 Giniyat Khaliullin 氏
  所属 Max-Planck-Institut FKF, Stuttgart
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

アブストラクト

We discuss a collective behavior of orbital angular momentum in Mott insulators with t_2g orbital degeneracy. The frustrated nature of the superexchange interactions leads to an infinite degeneracy of classical states. Quantum effects select a particular orbital state depending on spin configuration: (i) In spin one-half antiferromagnetic LaTiO_3, orbitals remain quantum disordered down to low temperature; (ii) In ferromagnetic YTiO_3, a weak orbital order is stabilized by order-from-disorder mechanism. The Hund's coupling as well as weak lattice distortions, in particular tilting of octahedra, drive a quantum transition between AF and ferromagnetic states in titanates.

(i) G. Khaliullin and S. Maekawa, Phys. Rev. Lett. 85, 3950 (2000).
(ii) G. Khaliullin and S. Okamoto, Phys. Rev. Lett. 89, 167201 (2002); Phys. Rev. B 68, 205109 (2003).

日時 平成15年11月18日(火) 13時30分
  題名 充填スクッテルダイト化合物の電子構造と物性
  講師 播磨 尚朝 氏
  所属 大阪大学産業科学研究所
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

アブストラクト

 充填スクッテルダイト化合物RT_4X_12 (R:希土類など、T:遷移金属、X: P、 Sb、As)では、これまでにない新しい強相関電子系としての多様な異常物性 が 報告されている。以前から、非フェルミ液体(CeRu_4Sb_12)、金属絶縁体転移 (PrRu_4P_12)や四重極秩序の重い電子系(PrFe_4P_12)と次々と報告されてきた が、最近になってPr化合物としては初めての重い電子系超伝導体 (PrOs_4Sb_12) が発見され、その奇妙な超伝導状態が大きな注目を集めてい る。この様に同じ 結晶構造において多様な物性を出現させる充填スクッテルダ イト化合物は、別 名「量子世界の万華鏡」とも呼ばれている。
 これらの異常物性は、充填スクッテルダイト化合物の特異な結晶構造に起因 した独特な電子構造が背景となり発現していると考えられている。特に PrRu_4P_12の場合は、フェルミ面はP_12のp電子からなる分子軌道からのみ作ら れ、q=(1,0,0)で3次元の完全なネスティングが可能であり、これが金属絶縁体 転移を引き起こす原因であると予想されている。この分子軌道はxyzという対 称 性を持ち、f電子との混成効果が大きく、さらに混成の波数(k)依存性がな い。この様な特徴的な電子構造を基本として、TとXを置換することによってフ ェルミ面や結晶場が微妙に変化し、全く異なる物性が発現していると考えられ ている。
 充填スクッテルド化合物の物性研究はまだ始まったばかりであるが、結晶構 造に起因した電子構造の特徴を電子構造計算によって理解できる範囲で概観 し、それに関連づけながらこれまで報告されている異常物性を紹介する。

日時 平成15年11月11日(火) 13時00分
  題名 Interplay of orbital and spin ordering on the triangular lattice
  講師 P. Fazekas 氏
  所属 Reseach Institute for Solid State Physics and Optics, Budapest, Hungary
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

アブストラクト

  We study the interplay of spin and orbital degrees of freedom within the trigonal orbital doublet E on the triangle lattice. Both geometry and structural frustration make our model behave differently from the extensively studied cubic E doublets. Trigonal E doublets are found either for 3d^1 as in BaVS_3, or for low-spin 3d^7 as in LiNiO_2 or NaNiO_2.
  For special parameters, the nearest-neighbor Kugel-Khomskii (nnKK) model is SU(4)-symmetrical. A class of SU(4) model is obtained by changing the interaction range. Combining exact diagonalization, variational approach, and spin wave theory, we find a novel quantum liquid state with SU(4) siglet resonance for the nnKK model, while nnn interaction drives towards four-sublattice long range order [1].
  The phase diagram of the general trigonal nnKK model is mapped by a combination of numerical, and variational methods [2]. Hopping amplitudes and intra-atomic exchange are control parameters. Besides the SU(4) state, there is a great variety of anisotropic T=0 phases. Spin arrangements include ferromagnetism, dimer coverings, antiferromagnetic chain, and two-dimensional superlattices. Spin ferromagnetism allows several phases with differing orbital character, including complex orbital order.

[1] K. Penc, M. Mambrini, P. fazekas and F. Mila: Phys. Rev. B 68, 012408 (2003).
[2] F. Vernay, K. Penc, P. fazekas and F. Mila: in preparation.

日時 平成15年5月12日(月) 13時00分
  題名 Exact solution of the Falicov-Kimball model
  講師 V. Zlatic 氏
  所属 Institute of Physics, Zagreb, Croatia
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

アブストラクト

The properties of a number of Yb- and Eu-based intermetallics which exhibit a valence-change transition, like YbInCu4, EuNi2(Si1-xGex)2 or Eu2(Pd1-xPtx)2Si2 are most unusual[1,2,3]. At high temperatures, the magnetization indicates that the rare earth (RE) ions are in a stable configuration, with a local moments close to the free ion value, while transport properties correspond to a bad metal with suppressed Drude weight and temperature independent resistance and magneto-resistance. Surprisingly, the usual Kondo anomalies are not found. At temperature TV the valency of the RE ions changes, the local moments disappear and the band states reconstruct to give a good metal. In the low-temperature phase the susceptibility is Pauli like, the Drude peak is fully developed and the Hall data show a huge increase in the number of carriers. The entropy reduction across the transition is consistent with a complete loss of f-moments, which seem to be quenched by valence uctuations present in the ground state. For T ≤ TV , the high-entropy (magnetic and semi-metallic) phase can be restored by a large enough magnetic field, H ≥ Hc. The values of Hc and TV are pressure- and doping-dependent but the the ratio g=kBTVBHc seems to be determined by the degeneracy of the magnetic f-states only.
We explain these properties by the dynamical mean field theory (DMFT) of the Falicov-Kimball model[4], which considers the effects of the Coulomb repulsion between the 4f- and conduction-states but also takes into account the degeneracies and the splittings of the 4f-states, and allows the statistical mixing of various f-configurations. The model neglects the quantum uctuations of the f-electron number, which allows the Hilbert space to be reduced and an exact solution to be found[5]. At high temperatures or fields, we find a gap or pseudo-gap in the excitation spectrum of conduction electrons has and a sizable occupation of magnetic f-states. The chemical potential is close to the pseudo-gap, the electrical resistance is large and exhibits a weak maximum at temperatures of the order of the (pseudo) gap, T ≅ T*. The thermoelectric power is also large and with a minimum at T*. The optical conductivity shows a pronounced high-energy peak and suppressed Drude peak. The spin susceptibility of the localized f-states is Curie-like, with the Curie constant given by the number of magnetic ions. The reduction of temperature changes the f-occupancy, and leads at T ≅ TV ≪ T* to a rapid crossover to a highly conducting state. The chemical potential is shifted in the region of the high-density of states and the Drude peak dominates the electrical transport. However, since the f-d hybridization is neglected, the ground state is a simple Fermi liquid, rather than a valence uctuator, as observed experimentally. At large enough magnetic field the f-moments are restored and the chemical potential is brought back in the gap or pseudo-gap region.
By tuning the model parameters we obtain the correlation functions of the high-entropy phase, the values of TV and T*, the phase boundary, and the ratio kBTVBHc, which are quite close to the experimental results. We are particularly concerned with systems such as Yb1-xYxInCu4, in which the high-entropy phase is stabilized by doping or pressure down to very low temperatures. Despite its simplicity, the model accounts in a qualitative way for the temperature, field, doping and pressure dependence of the experimental data.

[1] J.L. Sarrao, Physica B, 259&261, 129 (1999).
[2] H. Wada et al., J. Phys.: Condens. Mat. 9, 7913 (1997).
[3] H. Wada et al., Solid State Commun. 117, 703 (2001).
[4] V. Zlatic et al., Phil. Mag.81, 1443 (2001); J. K. Freericks and V. Zlatic, Phys. Rev. B64, 245118 (2001); J. K. Freericks and V. Zlatic, Rev. Mod. Phys. 75, (2003).
[5] U. Brandt and C. Mielsch, Z. Phys. B, 75, 365, (1989).

日時 平成15年3月17日(月) 13時00分
  題名 The Physics of SU(4) Heisenberg Models
  講師 K. Penc 氏
  所属 Research Institute for Solid State Physics and Optics, Hungary
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

2002

日時 平成14年12月9日(月) 15時00分
  題名 Spin-chirality duality and scalar chiral order in spin ladders with four-spin exchanges
  講師 桃井 勉 氏
  所属 筑波大学大学院物理学研究科
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

アブストラクト

4体のスピン交換相互作用は、様々な系に現れることが明らかになってきた。しか し4体スピン相互作用が引き起こす磁性はまだ良くわかっておらず、近年注目を集 めている。特に、4体の相互作用により様々なエキゾティックな秩序状態が現れる 可能性が示唆され興味がもたれている。我々は、4体スピン相互作用が引き起こす 磁性(特にカイラリティーの自由度)を明らかにするため、4体スピン交換相互作 用を持つスピン梯子系を調べた。まず、スピンとカイラリティー自由度間の厳密な 双対変換を作り、この変換によりハミルトニアンの形が不変に保たれる事を示し た。この結果、モデルのパラメタ空間にスピンとカイラリティー自由度の双対性が あることがわかる。さらに、この双対変換とMatrix Product状態を用い、4体相互 作用によりスカラー型カイラル秩序が基底状態に現れうることを厳密に示した。講 演では、この状態の特性や相図、また、量子相転移の臨界特性についても述べる。

日時 平成14年11月18日(月) 15時00分
  題名 1/r2型相互作用をもつ1次元超対称$t$-$J$模型のスピン動力学
  講師 有川 晃弘 氏
  所属 メルボルン大学
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

アブストラクト

1次元電子系は大きな量子揺らぎのため、低励起エネルギー極限では 朝永Luttinger流体と呼ばれる非フェルミ流体で記述される。 その特徴の一つは電子のもつスピン自由度と電荷自由度が分離し、 それぞれスピノン、ホロンと呼ばれる素励起として振舞うことである。 一方、角度分解型光電子分光や非弾性中性子散乱 により観測される動力学を詳しく理解するためには 広い励起エネルギー領域における動力学の素励起描像が必要とされる。 1次元量子系は特別な条件のもとでベーテ仮説法による厳密解が存在するが、 全エネルギー領域における相関関数の導出は一般に困難である。 $1/r2$型相互作用をもつ1次元超対称$t$-$J$模型[1]において スピノン、ホロンは熱力学から分数統計に従う自由粒子とみなせることが知られてい る[2]。 さらに、この模型に対してHa, Haldane[3]は様々な相関関数の運動量-エネルギー 平面での有限のスペクトル強度が現れる領域を導出した。 彼らは熱力学極限において寄与する励起状態が有限個のスピノン,ホロン,アンチホ ロンの 素励起から構成されることを見いだしている。 しかしながらスペクトル強度その ものは得られていなかった。 我々は1電子付加スペクトル関数[4]と同様、 SU(1,1) Sutherland模型に写像することにより、 動的スピン構造因子$S(q,\omega)$の運動量-エネルギー 平面の全領域にわたる解析形を得た。 本講演では、得られた$S(q,\omega)$の解析形からスピン動力学における素励起描像 を議論する。

参考文献

[1] Y. Kuramoto and H. Yokoyama, Phys. Rev. Lett. 67, 1338 (1991).

[2] Y. Kuramoto and Y. Kato, J. Phys. Soc. Jpn. 64, 4518 (1995).

[3] Z. N .C. Ha and F. D. N. Haldane, Phys. Rev. Lett. 73, 2887(1994).

[4]M. Arikawa, Y. Saiga and Y. Kuramoto, Phys. Rev. Lett. 86, 3096 (2001).


日時 平成14年11月15日(金) 13時00分
  題名 Competing Orders in Cuprates
  講師 C. Nayak 氏
  所属 UCLA
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

日時 平成14年11月11日(月) 10時30分
  題名 What I've Learned About Exactly Solved Models
  講師 B. Sutherland 氏
  所属 University of Utah & YITP
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

アブストラクト

I will give a brief survey of exactly solved models for interacting quantum many-body systems. My choice of topics will be very selective and personal - consisting of both results and questions that interest me. I will discuss: Integrability, non-diffractive scattering and the asymptotic Bethe-ansatz; Strategies for proving integrability; What are the asymptotic momenta?; Tricks-of-the-trade or new models from old.

日時 平成14年10月23日(水) 16時30分
  題名 銅酸化物超伝導体中の磁束芯における電子状態
  講師 土浦 宏紀 氏
  所属 CREST、名古屋大学大学院工学研究科応用物理学専攻
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

アブストラクト

超伝導体中の磁束芯内には準粒子の束縛状態が存在する. そのエネルギー準位等には超伝導状態の対称性が反映される. ところが,銅酸化物超伝導体中の磁束芯においては,d波対称性 から期待される束縛状態が存在しないことが最近のSTS実験に より明らかになった. これは,磁束芯内でd波超伝導以外の秩序または揺らぎが 発達している可能性を示唆している. 本講演では,磁束芯付近での様々な秩序の競合を詳細に検討し, 磁束芯内で生じている物理的機構について議論する.

日時 平成14年9月2日(月) 13時30分
  題名 "Signs of a new universality in heavy Fermion quantum critical points "
  講師 Catherine Pepin 氏
  所属 SPhT, CEA-Saclay, France
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

日時 平成14年8月26日(月) 13時30分
  題名 "Sr2RuO4について "
  講師 M. Sigrist 氏
  所属 ETH(スイス連邦工科大学)
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

日時 平成14年8月24日(土) 13時30分
  題名 "Spin-orbital chains in cubic perovskite YVO_3 "
  講師 G. Khaliullin 氏
  所属 Max-Planck-Institut FKF Stuttgart, and IMR Sendai
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)


アブストラクト
The one-dimensional spin-orbital model relevant to cubic vanadates will be discussed. Depending on the value of the Hund`s coupling the model shows two distinct phases, a 4-site periodic quantum dimer phase, and an uniform ferromagnetic state. Strong dimer correlations develop at finite temperature also on the ferromagnetic side of the transition, as dimer states modulate spin and orbital bonds and release high entropy. This dynamical dimerization might be a mechanism driving intermediate phase of YVO_3.

日時 平成14年4月16日(土) 16時30分
  題名 "Transfermatrix-DMRG for thermodynamics of extended Hubbard models and dynamics of stochastic models"
  講師 Andreas Kemper氏
  所属 ケルン大学
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

日時 平成14年3月9日(土) 15時00分
  題名 "非平衡近藤効果のFermi流体論"
  講師 小栗 章氏
  所属 大阪市立大学理学部
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

2001

日時 平成13年11月9日(土) 16時30分
  題名 "Dynamical Conservation Laws, Violation of Non Crossing Rule Collapse of Mott Gap in 1-d Hubbard Model"
  講師 B. Sriram Shastry 氏
  所属 Indian Institute of Science
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

日時 平成13年10月26日(金) 16時30分
  題名 "分数量子ホール系の動力学と素励起"
  講師 鈴木 正氏
  所属 東北大学大学院理学研究科
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

日時 平成13年5月7日(火) 16時00分
  題名 "Magnetic Oscillations in Lower Dimensional Interacting Systems"
  講師 Stephanie H. Curnoe 氏
  所属 東京大学物性研究所
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

日時 平成13年3月13日(火) 18時30分
  題名 "MgB2について"
  講師 播磨 尚朝 氏
  所属 大阪大学産業科学研究所
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

日時 平成13年2月24日(土) 14時00分
  題名 "Charge and Spin Separation in the 1D Hubbard Model"
  講師 V. E. Korepin 氏
  所属 State University of New York, Stony Brook
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

日時 平成13年2月13日(火) 13時30分
  題名 "Chiral liquid in the multichannel Kondo-Heisenberg Lattice"
  講師 E. Orignac 氏
  所属 Laboratoire de Physique Théorique, Ecole Normale Supérieure
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

2000

日時 平成12年9月5日(火) 13時30分
  題名 "New exact results on quantum spin chains"
  講師 J. Zittartz 氏
  所属 ケルン大学
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

日時 平成12年9月4日(月) 15時00分
  題名 "SrCu2(BO3)2 - a Two-Dimensional Spin Liquid"
  講師 G. Uhrig 氏
  所属 ケルン大学
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

日時 平成12年5月29日(木) 15時00分
  題名 "Orbital degeneracy and bond fluctuations in manganites"
  講師 Giniyat Khaliullin 氏
  所属 東北大学金属材料研究所
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

日時 平成12年3月30日(木) 13時30分
  題名 "(1)フラストレートした磁性体における異常ホール効果

 (2)有機超伝導体におけるSO(5)多重臨界現象"

  講師 永長 直人 氏
  所属 東京大学大学院工学研究科物理工学専攻
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

日時 平成12年3月14日(木) 11時00分
  題名 "Matrix-product Ansatz for stochastic systems and boundarty-induced phase transitions"
  講師 A. Schadschneider 氏
  所属 Institut fur Theoretische Physik, University of Koln
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

日時 平成12年3月6日(月) 15時00分
  題名 "Low Temperature Properties of a Doped Heisenberg Magnet"
  講師 H. Frahm 氏
  所属 Institut fur Theoretische Physik, University of Hannover
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

日時 平成12年3月3日(金) 15時00分
  題名 "Pressure dependence and non-universal effects of microscopic couplings on the spin-Peierls transition in CuGeO3"
  講師 A. Klumper 氏
  所属 Institut fur Theoretische Physik, University of Dortmund
  場所 応用物理学専攻 4階ゼミ室(P2−432)

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