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: 展望 : 具体例 : スピン系(S=1)

電子系

1次元電子系の低エネルギー励起は朝永-Luttinger 液体で記述され,電 荷密度の自由度(U(1))とスピン密度の自由度(SU(2))が分離し,各相関 関数は冪乗的に振舞う. 朝永-Luttinger 液体が不安定となる機構には,ウムクラッ プ過程によるモット転移(フェルミ波数が逆格子ベクトルと有理数の時),スピン ギャップ相転移(後方散乱項が斥力から引力に転じることによる)が あるが,これらは BKT 転移の1種でもある.但し,電子系の問題ではフェ ルミオンの反交換関係を考慮して,境界条件を(フィリング,磁化に応じ)適切に とる必要がある.

1次元の t-J 模型でスピンギャップが生じると超伝導相関が大幅に増大する [27] ので注目されていたが,レベルスペクトロスコピーを用 いた解析 [28] では,従来議論されていたよりずっとスピンギャップ相が広い(低密度側だけで なく,ハーフフィリング近傍まで存在)していることが分かった(図 8).ユニバーサリティークラスは,SU(2) k=1 WZW モデル と等価で,実は BCS 転移と通じる.

図 8: TL: 朝永-Luttinger 液体相, SG: スピン・ギャップ相, PS: 相分離状態 ([28] Fig.1 より転載).
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拡張ハバードモデルで,ハーフフィリングでは,絶縁体側で SDW,CDW 相がでると議論されていたが,レベルスペクトロスコピーを用いた 解析 [29,30]では SDW,CDW の間に別の相が出ると指摘された(通常 の拡張ハバードモデルに異方性等の相互作用を入れると明確に中間相が見える).



Kiyohide Nomura 平成16年6月8日