| 研究概要 |
1次元および準1次元量子スピン系のいくつかのモデルに対して,無磁場および磁場中の基底状態について解析的数値的に研究を行った.特に,無磁場中の非磁性基底状態と磁場中のスピンギャップ状態に焦点が当てられている,具体的には以下の通りである.
1.BIP-TENOと略称される梯子状有機スピン系で観測された磁場誘起スピンギャップ(飽和磁化の1/4のところ)に対して,その機構を提案し,観測された磁化曲線を定性的に説明した.実験の進展に伴い,モデルの改良も行われた.
2.歪んだダイヤモンド型格子のスピン鎖に対して,その無磁場および磁場中基底状態を解析的数値的に詳細に調べた.この系では量子パラメーターの変化に伴って種々の相が現れ,特に磁場中スピンギャップの生成機構の交代が見られる.このモデルはアズライト(藍銅鉱)のよいモデルになっており,アズライトで観測された磁場中スピンギャップを少なくとも定性的に説明している.
3.staggeredタイプのボンド交代を起こした量子スピン梯子系について,従来その相図に2説あって決着がついていなかった問題について,数値的対角化とレベルスペクトロスコピーを用いて決定的結論を得た.
4.3量体性,フラストレーション,相互作用の異方性,の3つを併せ持つスピン系に対して,異方性逆転現象が起こることを発見した.すなわち,ある量子パラメーター領域で,相互作用異方性がXY的であるにもかかわらずネール基底状態が実現され,相互作用異方性がイジング的であるにもかかわらずスピン液体基底状態が実現される,という場合がある.この現象は従来の常識を覆す現象で,その物理的説明にも成功した.
5.F_6PNNと略称される有機物質のモデルについて解析的数値的に調べ,格子と非整合的なスピン秩序発現の条件を明らかにした.この物質では実際に非整合的なスピン秩序の起きている兆候が実験で観測されている.また,スピン秩序が整合的であるか非整合的であるかは磁場中スピンギャップの有無と密接に関係していることも示された.
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