光学格子に閉じ込められたp軌道冷却フェルミオン原子気体の解析

Analysis of cold fermi gas with p-orbit in optical lattice

小林 恵太 ; 奥村 雅彦   ; 太田 幸宏*; 山田 進  ; 町田 昌彦  

Kobayashi, Keita; Okumura, Masahiko; Ota, Yukihiro*; Yamada, Susumu; Machida, Masahiko

本発表は、科学技術振興機構からの受託研究(CREST)「超伝導新奇応用のためのマルチスケール・マルチフィジックスシミュレーション基盤の構築」に従って実施した、超伝導メゾスケールのシミュレーションに関する研究成果の発表である。発表者は、光学格子中に閉じ込められた中性原子フェルミオン気体において、多軌道を利用することにより、スピンギャップを持つ相(ハルデーン相)を実現する方法を提案する。具体的には横方向に強い閉じ込めポテンシャルが存在する擬一次元系を想定し、サブバンドのフェルミ粒子数がハーフフィリングである場合に系はスピン1のハイゼンベルグ模型により記述されることを示す。この成果は、鉄系超伝導などの多軌道が関与する高温超伝導等の理解を目標とした研究の一環として得られたが、さまざまな物質で普遍的な問題である多軌道強相関物性に対する知見の獲得とも位置付けられ、今後の発展が期待される。なお、本成果は科学技術振興機構・受託研究の研究成果である一方、原子力材料のマルチスケールシミュレーション研究開発にも資する成果である。

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