DMRG studies for 1-D random Hubbard chain close to the half-filling

DMRG法によるハーフ・フィリング近傍のランダム・ハバード鎖の解析

奥村 雅彦   ; 山田 進  ; 町田 昌彦  

Okumura, Masahiko; Yamada, Susumu; Machida, Masahiko

解析的に調べることが難しい1次元ランダム・ハバード模型を数値シミュレーションの密度行列繰り込み群を用いて解析した。その結果、モット絶縁体相とホールの局在によって生じた溝を境にして「相分離」が起こり、空間的な構造を形成していることを発見した。また、相互作用とランダムポテンシャルのどちらの影響もある程度大きくないと、この構造がはっきり表れないこともわかった。これは、強相関・強ランダムネス効果による自己組織化現象の一つと考えられる。このことは遷移金属酸化物で見られる相構造形成などに深いかかわりがあると考えられる。また、この現象の存在を確かめるための中性原子気体系での実験設定も考案した。

We numerically study the repulsive Hubbard model with random potential by using the density-matrix renormalization group method. When a few holes are doped to the half-filling, i.e., in slightly doped Mott insulator, we clearly find that "Mott plateaus" and "hole localized valleys" well-separately form in strong on-site repulsive and strong randomness. These nano-scale structures are non-trivial ones created due to strong correlation incorporating randomness. We suggest that these structures qualitatively capture phenomena seen in heavily under-doped High- superconductors, while cold atomic Fermi gases loaded on an optical lattice can experimentally confirm the structures under a well controllable manner.