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数理物理学研究室
研究内容 |
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粒子の空間的自由度が制限される低次元系では， 物性に量子揺らぎの効果が顕著に現れます。電子に付随する電荷とスピンは，人間のお腹と背中のように思えるかもしれません。しかし，これらは別々に行動（電荷・スピン分離）することもあるのです。自由に動き回っていた電子が，縞模様を形成して整列（電荷密度波）し，絶縁体化（パイエルス転移）することもあります。ナノスケールの分子磁性体（単分子磁石）では，量子力学で学んだゴースト現象（磁化の量子トンネリング）が本当に観測されます。 本研究室では，こうした『低次元特有の新奇な量子協力現象』を広く研究対象としています。その発現機構の解明に邁進することは勿論ですが，結果のみ追い求めるのではなく，そこへ至るプロセス，つまり方法論的開拓精神も大いに発揮します。１９３０年ブロッホに始まり，アンダーソンと久保により発展したスピン波理論を，現代物理学で脚光を浴びるスピン・ギャップ系や単分子磁石に応用してみます。２０００年ノーベル賞に沸いたポリアセチレンのソリトン模型を，遷移金属錯体の非線形光学励起に転用してみましょう。磁石の熱力学をより上手に記述できるのは，ボソンとフェルミオンいずれでしょうか。目的地に着くまでの道のりを十二分に楽しんでみたいと思います。理論家の知的探索は，芸術家の創作活動にも似ています。 コンピューター性能が日進月歩で向上する今日，計算物理学的手法も縦横に駆使します。量子モンテカルロ法には，すごろくゲームのような面白さがあります。時間依存ハートリィ‐フォック法で旅をすれば，時々刻々変化する車窓からの景色を堪能できます。体育会の筋力トレーニングにも似た配位間相互作用法のトンネルを抜けると，眩しい光吸収スペクトルが見えてきます。大規模な数値計算は数ヶ月に及び，１本の論文に延べ１年以上のCPUタイムを費やすこともしばしばです。 個々のトピックについて，以下のページでさらに詳しく紹介します。 |