Spin-charge-orbital ordering on triangle-based lattices

三角構造からなる系でのスピン・電荷・軌道秩序

大西 弘明  ; 堀田 貴嗣

Onishi, Hiroaki; Hotta, Takashi

幾何学的フラストレーションのある最も基本的な格子として、三角構造からなるジグザグ鎖を取り上げ、そこでの軌道自由度の効果を明らかにするために、軌道ハバード模型の基底状態を密度行列繰り込み群法によって解析した。まず、二軌道が縮退している場合は、スピンフラストレーションを解消するような軌道状態を取る。一方、二軌道間のレベル分裂がある場合は、低エネルギーレベルの軌道が占有されやすくなり、レベル分裂の大きさに応じて軌道状態が連続的に変化していくことがわかった。また、軌道異方性の変化に応じて、スピン状態の不整合性にも変化が生じることがわかった。

We investigate the ground-state property of an -orbital Hubbard model at quarter filling on a zigzag chain by exploiting the density matrix renormalization group method. When two orbitals are degenerate, the zigzag chain is decoupled to a doble-chain spin system to suppress the spin frustration due to the spatial anisotropy of the occupied orbital. On the other hand, when the level splitting is increased and the orbital anisotropy disappears, a characteristic change in the spin incommensurability is observed due to the revival of the spin frustration.