二層分数量子ホール系を通じた新奇な南部・ゴールドストーンスペクトルの代数的解析
| Project/Area Number |
12J09536
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(理論)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
濱 祐介 東京大学, 大学院理学系研究科, 特別研究員(DC3)
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| Project Period (FY) |
2012 – 2013
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2013)
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| Budget Amount *help |
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 二層量子ホール系 / スピン・擬スピン / 南部・ゴールドストーン粒子 / 傾角反強磁性相 / スピン回転対称性 / 線形分散 / 核スピン緩和 / Type-II南部・ゴールドストーン粒子 / SU(4)対称性 / 位相コヒーレンス / 超電流 |
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| Research Abstract |
今年度の研究においては、前年度のNG粒子スペクトルの解析結果と、傾角反強磁性相が面内スピン間は強磁性的相関を、一方面間のスピン間は反強磁性的相関を持つという性質を比較することで、NG粒子が面内成分のスピンに対するスピン回転対称性の破れに伴うものであると解釈できることを示した。このことによって、傾角反強磁性相におけるNG粒子に対する、新たな知見を得ることができた。上記の傾角反強磁性相におけるNG粒子の性質に関連した研究として、最近、resistively-detected nuclearmagnetic resonance (RD-NMR)を用いた、ν=2二層量子ホール系における核スピン緩和の実験が報告された[1]。その結果、傾角反強磁性相における核スピン緩和時間が、他の二相(スピン3重項相、スピン1重項相)におけるそれと比べて、短いことが観測された。本研究で見出した線形分散を持つNG粒子は、メガヘルツ程度のラーモア周波数を持つ核スピン集団と相互作用し、傾角反強磁性相に特有の核スピン緩和現象を引き起こす可能性がある。これらの点に着目し、本年度は、傾角反強磁性相における核スピン集団の緩和現象の理論的研究を行った。核スピンと電子スピンの間にはs波型超微細構造相互作用が働く。そこで、NG粒子が面内成分のスピンに対する回転対称性の破れに伴うものであることを考慮し、電子スピンをNGボソン場で書き表すことによって、NG粒子(ボゾン)を熱浴とした、核スピン緩和現象を記述する模型の構築を行った。
[参考文献]
[1]東北大学大学院理学研究科物理学専攻、Mohammad Hamzah Fauzi、Electron-Nuclear SpinDynamics in a GaAs Two Dimensional System、博士課程学位論文第5章(2013)。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前年度の研究成果を踏まえて、今年度の研究では、傾角反強磁性相におけるNG粒子は、スピン回転対称性の破れに伴うものであるという、新たな知見を得ることができた。更に、このNG粒子の性質と、文献[1]で得られた、ν=2二層量子ホール系における核スピン緩和の実験を踏まえることで、傾角反強磁性相における核スピン緩和現象を記述する模型の構築を行うことができた。以上のことから最終年度の研究として、今年度の研究はおおむね順調に進展したと考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
(抄録なし)
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Report
(2 results)
Research Products
(9 results)
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[Presentation] Spin supercurrent in the canted antiferromagnetic phase2013
Author(s)
Yusuke Hama, George Tsitsishvili, and Zyun F. Ezawa
Organizer
20th International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems (EP2DS-20) and 16th International Conference on Modulated Semiconductor Structures (MSS-16)
Place of Presentation
Wroclaw University of Technology (WaIsaw, Poland)
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