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交換相互作用,特に多体スピン交換相互作用の理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 11640334
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
研究機関筑波大学

研究代表者

平島 大  筑波大学, 物理学系, 助教授 (20208820)

研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2000年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1999年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワードウィグナー結晶 / 多体スピン交換相互作用 / 固体ヘリウム3 / WKB法 / 固体ヘリウム
研究概要

本研究の主な成果は(1)WKB法を用いた多体交換相互作用の計算方法の開発、(2)2次元ウィグナー結晶における多体交換相互作用の計算と(3)2次元固体ヘリウム3における多体交換相互作用の計算である。(1)においてはインスタントン法と数値計算の組み合わせによってWKB法の範囲内で高い精度で交換相互作用定数が計算されるようになった。(2)において,(1)で開発したWKB法に基づく計算方法を用いて、通常の2次元ウィグナー結晶における交換相互作用のほかに、磁場下における交換相互作用および2重層ウィグナー結晶における交換相互作用の計算も行った。磁場下においては電子が磁場と結合することによって交換相互作用そのものにアハラノフボーム振動が現れ,それが結晶の磁気的な性質にさまざまに影響を与えるという興味深い結果が得られた。現実に2次元ウィグナー結晶を実現することは容易ではないが,電子系を2重層にすることによってより容易に結晶状態を実現することができると考えられている。この場合の交換相互作用も計算し,この系が1次元反強磁性ハイゼンベルグハミルトニアンでよく記述されることを示した。(3)の固体ヘリウムについては、基盤ポテンシャルが交換相互作用に与える定性的な影響を調べ,これによって高密度領域とは異なる交換相互作用の密度依存性を明らかにした。以上の研究成果は、5編の論文(内2編は現在印刷中)、1回の国際会議において発表されている。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (15件)

  • [文献書誌] M.Katano and D.S.Hivashima: "Multiple-spin exchange in a two-dimensional Wigner crystal"Physical Review B. 62-4. 2573-2580 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ashizawa and D.S.Hirashima: "WKB calculation of multiple spin exchange in monolayer solid ^3He"Physical Review B. 62. 9413-9417 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.S.Hirashima and K.Kubo: "Multiple-spin exchange in a two-dimensional Wigner crystal in a magnetic field"Physical Review B. 63. 125340,1-4 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.Hirashima,K.Kubo and M.Katano: "Multiple-spin exchange in a two-dimensional Wigner crystal"Physica E. (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.S.Hirashima: "Magnetism of a Bilayer Wiquen crystal"Journal of The Physical Society of Japan. 70. (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Katano and D.S.Hirashima: "Multiple-spin exchange in a two-dimensional Wigner crystal."Physical Review B. 62. 2573-2580 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ashizawa and D.S.Hirashima: "WKB calculation of multiple spin exchange in monolayer solid 3He."Physical Review B. 62. 9413-9417 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.S.Hirashima and K.Kubo: "Multiple-spin exchange in a two-dimensional Wigner crystal in a magnetic field."Physical Review B. 63. 125340(1-4) (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.Hirashima, K.Kubo and M.Katano: "Multiple-spin exchange in a two-dimensional Wigner crystal."Physica E. (in press). (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.S.Hirashima: "Magnetism of a Bilayer Wigner Crystal"Journal of The Physical Society of Japan. 70(in press). (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Katano and D.S.Hirashima: "Multiple-spin exchange in a two-dimensional Wigner crystal"Physical Review B. Vol.62,No.4. 2573-2580 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ashizawa and D.S.Hirashima: "WKB calculation of multilole spin exchange in monolayer solid ^3Hc"Physical Review B. Vol.62,No.14. 9413-9417 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] D.S.Hirashima and K.Kubo: "Multiple-spin exchange in a two-dimensional Wigner crystal in a magnetic field."Physical Review B. Vol.63, . (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] D.Hirashima,K.Kubo and M.Katano: "Multiple-spin exchange in a two-dimensional Wigner crystal."Physica E. (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] D.S.Hirashima: "Magnetism of a Bilayer Wigner Crystal."Journal of the Physical Society of Japan.. Vol.70,No.4. (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2020-05-15  

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