長距離相互作用イジングスピングラスにおけるレプリカ対称性の破れ

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K05210
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 田畑 吉計 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00343244)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: スピングラス / レプリカ対称性の破れ / 磁場中相転移 / エイジング現象 / 若返り効果 / 記憶効果 / 温度カオス

Outline of Annual Research Achievements

平成27年度は、高濃度RKKYイジングスピングラス物質Dy(Ru0.5Co0.5)2Si2の単結晶試料を用いて、(i) 交流磁化率測定による磁場中相転移の有無の検証、(ii) スピングラス相における非平衡緩和現象の観測、を行った。(i)に関しては、交流磁化率の周波数依存性から特性緩和時間tau(H,T)を求め、その臨界発散が磁場中でも観測されること、磁場中でも交流磁化率の実部と虚部それぞれが動的スケーリングを示すこと等から、磁場中相転移が存在することを実験的に確かめた。(ii)に関しては、交流磁化率の虚部のエイジング現象を観測し、その若返り効果と記憶効果を詳細に調べた。その結果、若返り効果が温度シフトにの符号に対し著しく非対称であることを見出した。また、対称温度シフトプロトコルによるエイジング実験によりエイジングの累積生あるいはカオス生を調べたところ、短時間のエイジングは温度シフトによりカオス的に振舞うが、長時間では累積的に振舞うことを見出した。これらの特徴的なエイジング現象は全て、温度降下により秩序変数が階層的に分岐していると考えると説明できる。以上の結果、(i) 磁場中スピングラス転移の存在、(ii) 階層描像で説明できるエイジング現象、は全てRKKYイジングスピングラスでレプリカ対称性の破れ(RSB)が起こっていることを示している。また、平成27年度は、来るべき磁気ノイズ測定のための準備を行った。SQUIDを用いた磁気ノイズ測定システム開発のための回路作製を行い、SQUIDコントローラ(iMAC-303,米国トリスタンテクノロジーズ社)を購入した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成27年度に予定していた、高濃度RKKYイジングスピングラスの磁場中相転移の有無の検証とエイジング実験、磁気ノイズ測定の準備、をそれぞれ行い、一定の成果を得たため、「おおむね順調に進展している」と評価した。

Strategy for Future Research Activity

平成27年度に引き続き、高濃度RKKYイジングスピングラス物質Dy(Ru0.5Co0.5)2Si2の単結晶試料を用いたエイジング実験を行い、RSB描像の妥当性を検証する。また、平成27年度に購入したSQUIDコントローラーを用いて、磁気ノイズ測定システムの開発を行う。

Causes of Carryover

物品費に含まれる低温寒剤(液体ヘリウム、液体窒素)などの消耗品費は、実験の進み具合などにより使用量が変わるため、年度当初の予定から少し変わり、僅かな差額(6,225円)が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

前年度同様、平成28年度も消耗品として大量の低温寒剤(液体ヘリウム、液体窒素)を実験で使用する予定であり、28年度分の助成金と併せて残額6,225円もそれに使用する予定である。