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2010 Fiscal Year Annual Research Report

2次元量子結晶における超固体状態の研究

Research Project

Project/Area Number 09J08714
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

高吉 慎太郎  東京大学, 物性研究所, 特別研究員(DC1)

Keywords低次元量子系 / ボソン化 / スピン鎖
Research Abstract

1次元量子系の解析的研究において、模型をボソン化によって有効場の理論として扱うのは強力な手法である。その場合にスピノンの速度やラッティンジャーパラメータといった量はベーテ仮設の方法を用いることによって求められるが、ボソン化した時の各項の係数はノンユニバーサルである。そのため、有効場の理論から物理量を計算するためにはこのボソン化係数の値を決定する必要がある。今回我々はスピン鎖の研究において最も基本的かつ重要な磁性体模型の一つであるスピン-1/2XXZ模型を取り上げた。過去の研究で、密度行列繰り込み群法によって求められた相関関数と、有効場の理論から導かれる相関関数の漸近的振る舞いとを比較することで、スピン演算子のボソン化係数が決定されている。我々はXXZ模型にボンド交代相互作用の摂動を加えたものを考え、そのエネルギーギャップを厳密対角化の方法で求めた。これをZamolodchikovによって導出されたサイン-ゴルドン模型のエネルギーギャップ公式と比較して、ダイマー演算子のボソン化係数を決定した。さらに求めた係数の応用として、磁場中のダイマー化XXZ鎖と4スピン交換相互作用の入った反強磁性スピンラダーの相図を決定し、またパイエルス不安定性のある1次元モット絶縁体の光学伝導度や電気分極を定量的に評価した。我々はまた2次元三角格子古典反強磁性ハイゼンベルグ模型についても研究を進めている。

  • Research Products

    (9 results)

All 2011 2010

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Spontaneous population imbalance in two-component Bose and Fermi gases2010

    • Author(s)
      Shintaro Takayoshi, Masahiro Sato, Shunsuke Furukawa
    • Journal Title

      Physical Review A

      Volume: 81 Pages: 053606-1-053606-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Coefficients of bosonized dimer operators in spin-1/2 XXZ chains and their applications2010

    • Author(s)
      Shintaro Takayoshi, Masahiro Sato
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 82 Pages: 214420-1-214420-14

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Phases induced by four-spin interactions in classical Heisenberg antiferromagnets on stacked triangular lattice under magnetic field2011

    • Author(s)
      Shintaro Takayoshi, Masahiro Sato
    • Organizer
      International Conference on Frustration in Condensed Matter (ICFCM2011)
    • Place of Presentation
      仙台国際センター・仙台
    • Year and Date
      20110111-20110112
  • [Presentation] 4スピン相互作用をもつ積層三角格子古典反強磁性ハイゼンベルグ模型の磁場中相図2011

    • Author(s)
      高吉慎太郎, 佐藤正寛
    • Organizer
      日本物理学会第66回年次大会
    • Place of Presentation
      新潟大学・新潟
    • Year and Date
      2011-03-26
  • [Presentation] Phase Diagram of Classical Heisenberg Antiferromagnets with Four-Spin Interactions on Stacked Triangular Lattice under Magnetic field2011

    • Author(s)
      Shintaro Takayoshi, Masahiro Sato
    • Organizer
      American Physical Society March Meeting
    • Place of Presentation
      Dallas, Texas, U.S.A.
    • Year and Date
      2011-03-23
  • [Presentation] XXZ模型におけるダイマー演算子のボソン化係数の定量的評価法2010

    • Author(s)
      高吉慎太郎, 佐藤正寛
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学・大阪
    • Year and Date
      2010-09-25
  • [Presentation] Ferromagnetism induced by strong repulsion in one-dirnensional two-component Bose and Fermi gases2010

    • Author(s)
      Shintaro Takayoshi, Masahiro Sato, Shunsuke Furukawa
    • Organizer
      International Workshop on Statistical Physics of Quantum Systems
    • Place of Presentation
      東京大学・東京
    • Year and Date
      2010-08-03
  • [Presentation] Determination of coefficients of bosonized dimer operators in spin-1/2 antiferromagnetic chains and their application2010

    • Author(s)
      Shintaro Takayoshi, Masahiro Sato
    • Organizer
      The International Conference on Frustrated Spin Systems, Cold Atoms and Nanomaterials
    • Place of Presentation
      Hanoi, Vietnam
    • Year and Date
      2010-07-15
  • [Presentation] 1次元量子反強磁性体におけるダイマー演算子のボソン化係数の決定とその応用2010

    • Author(s)
      高吉慎太郎, 佐藤正寛
    • Organizer
      物性研究所短期研究会:外部場の時間操作と実時間物理現象
    • Place of Presentation
      物性研究所・千葉
    • Year and Date
      2010-06-22

URL: 

Published: 2012-07-19  

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