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2005 Fiscal Year Annual Research Report

自発的な対称性の破れが創るハイスピン鎖の新たな量子状態

Research Project

Project/Area Number 16540332
Research InstitutionFukui University of Technology

Principal Investigator

利根川 孝  福井工業大学, 工学部, 教授 (80028167)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 奥西 巧一  新潟大学, 自然科学系, 助手 (30332646)
Keywords1次元S=1量子スピン系 / 密度行列繰り込み群法 / 厳密対角化法 / 有限磁場基底状態 / 磁化のプラトー / 磁化のジャンプ / 基底状態相図 / 量子相転移
Research Abstract

今年度は,主として,"容易軸型1イオン異方性エネルギーをもつS=1反強磁性梯子系の有限磁場基底状態",および,"ボンド交代最近接相互作用と一様な次近接相互作用をもつS=1反強磁性鎖の基底状態磁化曲線"の研究を行った。以下では,前者の研究の概要と結果について述べる。
S=1梯子系における,桁(rung)方向の反強磁性交換相互作用定数J_<rung>と脚(leg)方向の反強磁性交換相互作用定数J_<leg>の比をJ_<rung>/J_<leg>=5.0に固定し,種々の容易軸型1イオン異方性エネルギー定数D(【less than or equal】0.0)の値に対して,密度行列繰り込み群法を用いて,基底状態磁化曲線を計算した。その結果,磁化曲線に,‘磁化のプラトー異常性'と‘磁化のジャンプ異常性'が現れることが明らかになった。1)‘磁化のプラトー異常性'についての主な結果:2種類のプラトー,すなわち,並進対称性の自発的破れ(SSB)を伴うプラトーとSSBを伴わないプラトーが,飽和磁化の半分の位置(m=1/2;mはスピン当たりの平均の磁化)に出現する。野村・北沢による‘ひねり境界条件レベルスペクトロスコピー法'を用いて詳細に解析した結果,SSBを伴わないプラトーの出現領域は-0.615<D<0.0であり,また,岡本・野村による‘レベルスペクトロスコピー法'を用いて詳細に解析した結果,SSBを伴なうプラトーの出現領域はD<-0.980である。D→-∞でSSBを伴なうプラトーが出現することは,この極限でS=1スピンをS_<eff>=1/2有効スピンで置き換えることが出来ることを考慮して縮退摂動計算を行うことによっても確かめられる。2)‘磁化のジャンプ異常性についての主な結果:|D|の増加に伴って,D【less than or similar】-0.77でm=0.0からm=m_1(0<m_1【less than or equal】0.5)への磁化のジャンプが現れる。m_1の値は|D|の値ともに増加し,D【less than or similar】-1.55ではm_1=0.5となって,m=0.0からSSBを伴う1/2-プラトー状態への直接の磁化のジャンプが見られる。

  • Research Products

    (6 results)

All 2005

All Journal Article (6 results)

  • [Journal Article] Phase Diagram of S=1 XXZ Chain with Next-Nearest-Neighbor Interaction2005

    • Author(s)
      Takahiro Murashima
    • Journal Title

      J.Phys.Soc.Jpn. 74・5

      Pages: 1544-1551

  • [Journal Article] Experimental Observation of the 1/3 Magnetization Plateau in the Diamond-Chain Compound Cu_3 (CO_3)_2(OH)_22005

    • Author(s)
      Hikomitsu Kikuchi
    • Journal Title

      Phys.Rev.Lett. 94・22

      Pages: 227201-1-227201-4

  • [Journal Article] Fractional S^z Excitation and its Boundstate for the S=1/2 Antiferromagnetic Zigzag Spin Chain in a Magnetic Field2005

    • Author(s)
      Kouichi Okunishi
    • Journal Title

      J.Phys.Soc.Jpn. 74,Suppl.

      Pages: 151-156

  • [Journal Article] Finite-Field Ground State of the S=1 Antiferromagnetic-Ferromagnetic Bond-Alternating Chain2005

    • Author(s)
      Takashi Tonegawa
    • Journal Title

      J.Phys.Soc.Jpn. 74,Suppl.

      Pages: 161-164

  • [Journal Article] Ground-State Phase Diagram of the S=1/2 Distorted Diamond Type Spin Chain with Ferromagnetic Interactions2005

    • Author(s)
      Kiyomi Okamoto
    • Journal Title

      Prog.Theor.Phys., Suppl. No.159

      Pages: 17-21

  • [Journal Article] Finite-Field Ground State of an S=1 Anisotropic Antiferromagnetic Chain2005

    • Author(s)
      Takashi Tonegawa
    • Journal Title

      Prog.Theor.Phys., Suppl. No.159

      Pages: 77-81

URL: 

Published: 2007-04-02   Modified: 2016-04-21  

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