Hole localization in the one-dimensional doped Anderson-Hubbard model

ドープした1次元アンダーソン・ハバード模型におけるホール局在

奥村 雅彦   ; 山田 進  ; 谷口 伸彦*; 町田 昌彦  

Okumura, Masahiko; Yamada, Susumu; Taniguchi, Nobuhiko*; Machida, Masahiko

現実の固体を考える際、電子の強相関効果と不純物効果は電子の振る舞いを決定するうえで本質的な役割を果たす。例えば、モット絶縁体は強相関効果の代表例の一つであり、一方、アンダーソン局在は不純物効果の代表例である。しかし、これまで両者を近似なしに同等に扱った解析はなかった。また、高温超伝導で重要なハーフフィリングにホールをドープした領域で、強相関・ランダムネスが電子の振る舞いにどのように影響を及ぼすかを解析した例はあまりなかった。そこで、われわれは密度行列繰り込み群法を用いて、電子管相互作用とランダムポテンシャルを近似なく取り扱い、それらをパラメータとしてホールをドープした1次元アンダーソン・ハバード模型を解析した。その結果、強相関・強ランダムネス領域でホールの局在という現象を発見した。これは、本質的に強相関・強ランダムネス効果が共同して作り出すこれまでに知られていなかった現象である。また、この現象を冷却原子気体実験で実現する方法も議論した。

We study an interplay of disorder and correlation in the one- dimensional hole-doped Hubbard-model with disorder (Anderson-Hubbard model) by using the density-matrix renormalization group method. Concentrating on the doped-hole density profile, we find in a large regime that the clean system exhibits a simple fluidlike behavior whereas finite disorders create locally Mott regions which expand their area with increasing the disorder strength contrary to the conventional sense. We propose that such an anomalous Mott phase formation assisted by disorder is easily observable in atomic Fermi gases by setup of the box-shape trap.