系の空間的構造を反映した強い量子揺動をもつ系での新しいスピン構造とレスポンス

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11136227
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 宮下 精二 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10143372)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 斉藤 圭司 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手
• Keywords: 量子スピン系 / 量子モンテカルロ法 / ナノスケール磁性体 / 非断熱遷移 / 光誘起相転移 / ESR

Research Abstract

集積型金属錯体において実現されるであろう格子系の空間的構造を反映した量子効果による新しい磁性状態として、S=1反強磁性ハイゼンベルグ模型(ハルデーン系)にS=1/2の不純物をドープした際に生じる局所磁気構造、S=1/2反強磁性ハイゼンベルグ模型(量子スピン流体)において局所的に相互作用の大きさを変えた場合に生じる磁気構造、さらにボンド交替S=1/2反強磁性ハイゼンベルグ模型(ダイマー系)においてボンド交替の欠陥のまわりに生じる磁気構造の性質について量子モンテカルロ法を用いて研究し、さらにそのダイナミックスも調べた。また、従来困難であった磁場中での量子モンテカルロ法に関するアルゴリズムの開発を行った。さらに、遍歴電子系でのクーロンまた、Mn_<12>,Fe_8,V_<15>など微小磁性体体でのヒステリシス現象における量子ダイナミックスを非断熱遷移の立場から研究し、特に、極低温での見かけ上の非断熱遷移、熱励起がある場合のパリティ効果、熱の流入のある場合の量子フェーン現象など、散逸環境中での非断熱遷移の特徴を詳しく研究した。
また、光照射によって誘起される相転移の動的機構として、光照射による局所磁化の誘起過程と誘起磁化の相互作用による配列の2つの過程の存在が安定状態と準安定状態の遷移を実現するために重要であることを見いだし、実際にその過程をモンテカルロ法でデモンストレートした。

Research Products

• [Publications] Seiji Miyashita et al.: "Relaxation of Metastable States by Quantum Fluctuation"IJMPC. 10. 1419-1426 (1999)
• [Publications] Seiji Miyashita: "Quantum Mechanical Effects on Condensed Matter Phenomena"Physica A. (in press). (2000)
• [Publications] Keiji Saito et al.: "Energy Transport in the Integrable System in Contact with Various Types of Phonon Reservoirs"Physical Review E. 61. (2000)
• [Publications] Masamichi Nishino et al.: "Local magnetic structure due to in homogeneity of interaction in S-1/2 antiferromagnetic chain"Physical Review B. 61・6. 4033-4040 (2000)
• [Publications] Keiji Saito et al.: "Effects of the environment on nonadiabatic magnetization process in uniaxial molecular magnets at very low temperature"Physical Review B. 60・21. 14553-14556 (1999)
• [Publications] Yuuki Watanabe et al.: "Existence of Saturated Ferromagnetic and Spiral States in 1D Lieb-Ferrimagnetic Model away from Half-Filling"Journal of the Physical Society of Japan. 68・9. 3086-3090 (1999)