2軌道ハバードモデルにおける有効スピン軌道相互作用のクーロン相互作用による増大

Enhancement of the effective spin-orbit coupling by the Coulomb interaction in a two-orbital Hubbard model

久保 勝規 

Kubo, Katsunori

トポロジカル物質やスピントロニクスなどにおいて、スピン軌道相互作用に起因する現象が精力的に研究されている。そのような現象の実現には、スピン軌道相互作用が大きい系が有力であり、原子番号の大きな元素を含む化合物が探索されてきた。一方、スピン軌道相互作用の効果を大きくするという意味では、クーロン相互作用による有効的なスピン軌道相互作用の増大を考えることもできる。本研究では、スピン軌道相互作用を取り入れるための最小限の模型として2軌道ハバードモデルを考え、有効的なスピン軌道相互作用が大きくなる条件を調べる。ハートリー・フォック近似による先行研究では、クーロン相互作用とフェルミ面での状態密度が大きいときに増強効果も大きくなるということがわかっている。ただ、増強効果が大きくなるほどにクーロン相互作用が大きい領域では、ハートリー・フォック近似を超えた効果を取り入れることは必須となってくる。そこで、本研究では変分モンテカルロ法を用いて、ハートリー・フォック近似を超えた強相関効果によって、有効的なスピン軌道相互作用がどのように変化するかを調べる。

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