2003 Fiscal Year Annual Research Report
反強磁性的相互作用準周期格子のフェイゾン空間磁気秩序のシミュレーションによる研究
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13650717
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
松尾 進 名古屋大学, 情報科学研究科, 教授 (10023293)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中野 裕司 熊本大学, 総合情報基盤センター, 教授 (40198164)
石政 勉 北海道大学, 工学研究科, 教授 (10135270)
森 昌弘 名古屋大学, 情報科学研究科, 教授 (10029738)
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| Keywords | 準結晶 / 反強磁性 / 磁気秩序 / シミュレーション / フェイゾン空間 |
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| Research Abstract |
2次元ペンローズ格子上にIsingスピンをおいた糸について、Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida型のスピン間距離に対して振動的な相互作用を仮定して低温における磁気秩序状態に関するシミュレーション計算を行った。局所的なスピン状態更新にMetropolis法を用い、simulated annealing計算を行った。二種類の相互作用の条件のもとでペンローズの菱形の辺の上の矢印のマッチング規則に適合する反強磁性的な長距離磁気秩序が存在し、それがフェイゾン空間におけるスピン領域の分割となっていることを見出した。その分割はペンローズ格子点を構成する4枚の平面の塗り分けになっている。二種類の相互作用の特徴を実空間で解析し、実現している反強磁性的秩序と長距離にわたって矛盾のない相互作用のつながり方をしていることを見いだした。このように磁気秩序と矛盾しない長距離にわたる相互作用のつながり方が許容されることは周期結晶では自明であるが、準周期格子では初めて見いだされたものである。この相互作用のつながり方をフェイゾン空間で解析し、ペンローズ格子点を構成する4枚の平面の間、および平面内に相互作用が分類され、相互作用のつながりは平面の塗り分けによる反強磁性的長距離磁気秩序と矛盾のないものとなっていることを見いだした。磁気秩序と相互作用のつながり方の無矛盾性はフェイゾン空間でもっともよく理解されることが分かった。磁気構造の研究に関連して、準結晶の構造と磁性に関する実験的な研究も行った。
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[Publications] S.Kashimoto et al.: "Magnetic property of stable icosahedral quasicrystal in Zn-Fe-Sc"Jpn.J.Appl.Phys. (印刷中).
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[Publications] S.Matsuo et al.: "Long range antiferromagnetic order in Ising model simulations in two-dimensional Penrose Lattice"J.Non-Cryst.Solids. 334-335. 421-426 (2004)
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[Publications] H.Yamada et al.: "Magnetic and electrical properties of Cu-Ga-Mg-Sc icosahedral quasicrystals"J.Non-Cryst.Solids. 334-335. 398-402 (2004)
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[Publications] S.Motomura et al.: "Magnetic and electrical properties of a new type Zn-Mg-Sc icosahedral quasicrystal"J.Non-Cryst.Solids. 334-335. 393-397 (2004)
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[Publications] T.Ishimasa et al.: "Structure analysis of Zn-Mg-Ho icosahedral quasicrystal by modified Rietveld method using ellipsoid and sphere windows"J.Non-Cryst.Solids. 334-335. 167-172 (2004)
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[Publications] T.Ishimasa et al.: "New group of stable icosahedral quasicrystals - structural properties and formation conditions"J.Non-Cryst.Solids. 334-335. 1-7 (2004)
