本研究では、フェルミオン・ハバード模型(FHM)を光格子中のリチウム-6原子を用いてシミュレートし、反強磁性相転移の観測に成功した。FHMは強い電子相関に起因する様々な物理現象を記述する重要なモデルであり、特に高温超伝導のメカニズムを理解する上で重要とされている。
実験では、約80万サイトからなる3次元の均一な光格子を用いた。相互作用強度、温度、ドープ濃度を精密に調整することで、スピン構造因子の鋭い増大が観測された。これは、ハイゼンベルグ普遍性クラスの臨界指数1.396に従う臨界的発散を示している。半充填かつ最適な相互作用強度の条件下では、スピン構造因子が123(8)に達し、反強磁性相の確立が確認された。
本研究成果は、FHMの低温相図を探索する上で重要な足がかりとなる。光格子シミュレーターは、強相関系の物理を理解する上で強力なツールとなることが期待される。
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by Hou-Ji Shao,... à www.nature.com 07-10-2024
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