研究

励起子絶縁体

基底状態において電子と正孔が対形成し、それがボース凝縮を起こした系である励起子絶縁体について研究しています。

励起子絶縁体の候補物質であるTa2NiSe5について、励起子凝縮があるときの外場応答を理論的に調べました

K. Sugimoto, S. Nishimoto, T. Kaneko, and Y. Ohta, “Strong Coupling Nature of the Excitonic Insulator State in Ta2NiSe5”, Phys. Rev. Lett. 120, 247602 (2018).
K. Sugimoto and Y. Ohta, “Orbital diamagnetic susceptibility in excitonic condensation phase”, Phys. Rev. B 94, 085111 (2016).
K. Sugimoto, T. Kaneko, and Y. Ohta, “Microscopic quantum interference in excitonic condensation of Ta2NiSe5”, Phys. Rev. B 93, 041105(R) (2016).

スピン三重項型の励起子絶縁体にキャリアを入れたときに生じる波数空間スピンテクスチャについて、スピン流生成の可能性について考察しました

S. Yamamoto, K. Sugimoto, and Y. Ohta, “Emergence of pure spin current in doped excitonic magnets”, Phys. Rev. B 101, 174428 (2020).
H. Nishida, S. Miyakoshi, T. Kaneko, K. Sugimoto, and Y. Ohta, “Spin texture and spin current in excitonic phases of the two-band Hubbard model”, Phys. Rev. B 99 035119 (2019).

時間発展平均場近似により、高強度のレーザーパルスを当てたときの励起子絶縁体の電子状態の変化を調べました。

T. Tanabe, K. Sugimoto, and Y. Ohta, “Nonequilibrium dynamics in the pump-probe spectroscopy of excitonic insulators”, Phys. Rev. B 98, 235127 (2018).

変分クラスター法を用いて、励起子絶縁体における超伝導相との競合を調べました

R. Fujiuchi, K. Sugimoto, and Y. Ohta, “Excitonic Order and Superconductivity in the Two-Orbital Hubbard Model: Variational Cluster Approach”, J. Phys. Soc. Jpn. 87, 063705 (2018).

高強度のレーザーパルスによって生じる強相関物質中の電子のダイナミクスを調べています。

M. Udono, K. Sugimoto, T. Kaneko, and Y. Ohta, “Excitonic effects on high-harmonic generation in Mott insulators”, Phys. Rev. B 105, L241108 (2022).

周期外場によって駆動される相転移現象を調べています

H. Kobayashi, R. Fujiuchi, K. Sugimoto, and Y. Ohta, “Light-induced switching of magnetic order in the anisotropic triangular-lattice Hubbard model”, Phys. Rev. B 103, L161106 (2021).
R. Fujiuchi, T. Kaneko, K. Sugimoto, S. Yunoki, and Y. Ohta, “Superconductivity and charge density wave under a time-dependent periodic field in the one-dimensional attractive Hubbard model”, Phys. Rev. B 101, 235122 (2020).

一次元の量子多体系を解くのに強力な手法である密度行列繰り込み群法を用いて、強相関多体系の研究を行っています。

K. Sugimoto, S. Ejima, F. Lange, and H. Fehske, “Quantum phase transitions in the dimerized extended Bose-Hubbard model”, Phys. Rev. A 99 012122 (2019).

熱的純粋状態を用いて、変分クラスター法によるハバード模型の有限温度計算を行いました

H. Nishida, R. Fujiuchi, K. Sugimoto, and Y. Ohta, “Typicality-Based Variational Cluster Approach to Thermodynamic Properties of the Hubbard Model”, J. Phys. Soc. Jpn. 89 023702 (2020).

光格子中の冷却原子などの人工量子系におけるダイナミクスの理論解析を行っています

T. Minato, K. Sugimoto, T. Kuwahara, and K. Saito, “Fate of Measurement-Induced Phase Transition in Long-Range Interactions”, Phys. Rev. Lett. 128, 010603 (2022).

いろいろな物質の量子ビーム（中性子線・X線）を用いた非弾性散乱実験におけるスペクトルの理論解析を行っています

S. Yamamoto, Y. Ohta, and K. Sugimoto, “Collective mode excitations and simulated L-edge resonant inelastic x-ray scattering spectra in antiferromagnetic Ca2RuO4”, Phys. Rev. B 106, 045136 (2022).
T. Yamaguchi, K. Sugimoto, and Y. Ohta, “Low-Energy Excitation Spectra in the Excitonic Phase of Cobalt Oxides”, J. Phys. Soc. Jpn. 86, 043701 (2017).
K. Sugimoto, Z. Li, E. Kaneshita, K. Tsutsui, and T. Tohyama, “Spin dynamics and resonant inelastic x-ray scattering in chromium with commensurate spin-density wave order”, Phys. Rev. B 87, 134418 (2013).

鉄系超伝導体の反強磁性相に見られる伝導度の異方性の起源について調べました。

K. Sugimoto, P. Prelovšek, E. Kaneshita, and T. Tohyama, “Memory function approach to in-plane anisotropic resistivity in the antiferromagnetic phase of iron arsenide superconductors”, Phys. Rev. B 90, 125157 (2014).
K. Sugimoto, E. Kaneshita, and T. Tohyama, “Origin of In-Plane Anisotropy in Optical Conductivity for Antiferromagnetic Metallic Phase of Iron Pnictides”, J. Phys. Soc. Jpn. 80, 033706 (2011).