| 研究課題/領域番号 |
14540336
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
菅 誠一郎 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40206389)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2004年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2003年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2002年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
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| キーワード | S=1ボンド交替スピン鎖 / 動的構造因子 / 垂直磁場 / 朝永・ラッティンジャー流体 / NMR緩和率 / 非整合な磁気秩序 / 光学吸収スペクトル / 近藤絶縁体 / 垂直磁揚 / ハルデーンギャップ / 数値厳密対角化 / 動的平均場近似 / 量子相転移 / フラストレートしたS=1 / 2ボンド交替鎖 / 磁場中での臨界的性質 / S=1ボンド交替鎖 / S=1 / 2スピン梯子 / 4体スピン相互作用 / 重い電子系 / 非フェルミ流体 / 乱れた系 / 量子モンテカルロ法 |
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| 研究概要 |
本研究の主な結果は以下の通りである
1.S=1ポンド交替鎖の垂直磁場中での動的性質
S=1ボンド交替鎖はボンド交替比を変化させるとハルデーン相からダイマー相に量子相転移をする。最近、それぞれの相に属する物質NDMAP, NTENPは、垂直磁場中で定性的に異なった動的性質を示すことが観測された。我々は、二つの物質の動的構想因子を計算し、垂直磁場中でのマグノン孤立モードと素励起連続体の振る舞いを調べた。その結果、素励起連続体の磁場変化の違いが、観測された動的性質の違いの起源であることを明らかにした。
2.フラストレートしたS=1/2ポンド交替スピン鎖の磁場中での臨界的性質および磁場誘起非整合状態
S=1/2ボンド交替スピン鎖F_5PNNの磁場中でのNMR緩和率1/T_1は非自明な温度依存性を示すことが観測された。我々は、共形場理論に基づく有限サイズスケーリングと数値厳密対角化法で次近接相互作用を含む系の臨界的性質を調べ、朝永・ラッティンジャー流体の観点から1/T_1の実験結果を説明した。更に、鎖間相互作用を平均場近似で評価した結果、上下臨界磁場近傍ではネール秩序が実現するのに対し、中間磁場付近では非整合なスピン密度波状態が実現することが明らかになった。
3.S=1/2スピン梯子系の光学伝導スペクトル
S=1/2スピン梯子系における光学伝導スペクトルをRVB描像と数値厳密対角化で計算した結果、通常の2マグノン束縛状態によるピーク構造とは別に、4体スピン相互作用による3マグノン束縛時様態に起因したショルダー構造が現れることを明らかにした。計算結果に基づき、4体スピン相互作用の影響が議論されているS=1/2スピン梯子物質SrCu_2O_3におけるピークとショルダーの波数を評価した。
4.近藤絶縁体の磁場誘起相転移
周期的アンダーソンモデルに基づき、動的平均場近似と量子モンテカルロ法によって、近藤絶縁体の磁場中での温度と磁場に関する相図を求めた。低温では磁場増加に伴い、近藤絶縁体-反強磁性体-磁気偏極した金属、に相転移し、反強磁性転移温度近傍では重い電子状態が現れる。その起源について動的性質の観点から議論した。
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