量子スピン系と古典ダイナミクス

• 研究課題/領域番号: 21540381
• 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: 数理物理・物性基礎
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 押川 正毅 東京大学, 物性研究所, 教授 (50262043)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2010年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2009年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 物性基礎論 / 磁性 / 統計力学 / 量子ダイナミクス / 量子古典対応 / 電子スピン共鳴 / 量子臨界現象 / 国際研究者交流 アメリカ合衆国 / 場の理論 / 相転移

研究概要

量子スピン系の時間変化が古典的な場の理論で記述されるような温度領域について、古典的な運動方程式を用いて、他の方法では求めることが困難な電子スピン共鳴のスペクトルの形状を決定した。交替磁場が加えられたハイゼンベルグ反強磁性鎖については、常磁性共鳴から反強磁性共鳴へのクロスオーバーとそれに伴うスペクトルの変化を示した。古典的運動方程式に基づくアプローチは、量子スピン系のダイナミクスについて他の方法と相補的な情報を与える。

研究成果

• [雑誌論文] Electron spin resonance shifts in S=1 antiferromagnetic chains (2013)
  • 著者名/発表者名: S. C. Furuya, Y. Maeda, and M. Oshikawa
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: B 87 号: 12 ページ: 125122-125122
  • DOI: 10.1103/physrevb.87.125122
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mass ratio of elementary excitations in frustrated antiferromagnetic chains with dimerization (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Takayoshi and M. Oshikawa
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: B 86 号: 14 ページ: 144408-144408
  • DOI: 10.1103/physrevb.86.144408
  • 査読あり
• [雑誌論文] Boundary Resonances in S=1/2 Antiferromagnetic Chains Under a Staggered Field (2012)
  • 著者名/発表者名: S. C. Furuya and M. Oshikawa
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 巻: 109 号: 24 ページ: 247603-247603
  • DOI: 10.1103/physrevlett.109.247603
  • 査読あり
• [雑誌論文] General method for calculating the universal conductance of strongly correlated junctions of multiple quantum wires (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Rahmani, C.-Y. Hou, A. Feiguin, M.Oshikawa, C. Chamon, and I. Affleck
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: B 85 号: 4 ページ: 45120-45120
  • DOI: 10.1103/physrevb.85.045120
  • 査読あり
• [雑誌論文] Field theory analysis of S=1 antiferromagnetic bond-alternating chains in the dimer phase (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Tamaki and M. Oshikawa
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: B 85 号: 13 ページ: 134431-134431
  • DOI: 10.1103/physrevb.85.134431
  • 査読あり
• [雑誌論文] Instability in Magnetic Materials with a Dynamical Axion Field (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Ooguri and M. Oshikawa
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 巻: 108 号: 16 ページ: 161803-161803
  • DOI: 10.1103/physrevlett.108.161803
  • 査読あり
• [雑誌論文] P. Bouillot, C. Kollath, M. Oshikawa, and T. Giamarchi (2012)
  • 著者名/発表者名: S. C. Furuya
  • 雑誌名: Electron Spin Resonance Shift in Spin Ladder Compound, Phys. Rev. Lett 巻: 108 号: 3 ページ: 37204-37204
  • DOI: 10.1103/physrevlett.108.037204
  • 査読あり
• [雑誌論文] [対談]素粒子論と物性論の出会い:アクシオンとトポロジカル絶縁体がもたらす夢 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大栗博司、押川正毅
  • 雑誌名: 科学 巻: 82巻 ページ: 747-755
• [雑誌論文] ［対談］素粒子論と物性論の出会い： アクシオンとトポロジカル絶縁体がもたらす夢 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大栗博司、押川正毅
  • 雑誌名: 科学 （岩波書店） 巻: 82 ページ: 747-755
• [雑誌論文] Single-ion anisotropy in Haldane chains and the form factor of the O(3) nonlinear sigma model (2011)
  • 著者名/発表者名: Shunsuke C.Furuya, Takafumi Suzuki, Shintaro Takayoshi, Yoshitaka Maeda, Masaki Oshikawa
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 84 号: 18
  • DOI: 10.1103/physrevb.84.180410
  • 査読あり
• [雑誌論文] Semiclassical approach to electron spin resonance in quantum spin systems (2011)
  • 著者名/発表者名: S. C. Furuya, M. Oshikawa, and I. Affleck
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: B 83 号: 22 ページ: 224417-224417
  • DOI: 10.1103/physrevb.83.224417
  • 査読あり
• [雑誌論文] Semiclassical approach to electron spin resonance in quantum spin systems (2011)
  • 著者名/発表者名: S.C.Furuya, M.Oshikawa, I.Affleck
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: (掲載確定)
• [学会発表] 動的なアクシオン場を持つ磁性体における電場誘起相転移 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大栗博司、押川正毅
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] Boundary resonances in S=1/2 antiferromagnetic chains under staggered field (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Oshikawa
  • 学会等名: QCMD VI Joint Meeting New States of Matter and their Excitations
  • 発表場所: Oak Ridge National Laboratory (USA)
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] Instability in magnetic materials with dynamical axion field (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Oshikawa
  • 学会等名: Topological States of Matter: Insulators, Superconductors, and Quantum Hall Liquids
  • 発表場所: NORDITA, Stockholm (Sweden)
  • 年月日: 2012-08-26
• [学会発表] Dynamical Theory of Superfluidity in One Dimension (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Oshikawa
  • 学会等名: New quantum states of matter in and out of equilibrium: Conference, Galileo GalileiInstitute
  • 発表場所: Florence (Italy)
  • 年月日: 2012-05-23
• [学会発表] Boundary Bound States in S=1/2 Antiferromagnetic Chains and Electron Spin Resonance (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Oshikawa
  • 学会等名: International Conference on Superconductivity and Magnetism
  • 発表場所: Kumburgaz (Turkey)
  • 年月日: 2012-04-30
• [学会発表] 1次元量子sine-Gordon系の電子スピン共鳴における非磁性不純物効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 古谷峻介、押川正毅
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] Axionic Instability inTopological Magnetic Insulators (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Oshikawa
  • 学会等名: Topological Insulators and Superconductors
  • 発表場所: KITP, UC Santa Barbara (USA)
  • 年月日: 2011-10-14
• [学会発表] Axionic Instability in Topological Magnetic Insulators (2011)
  • 著者名/発表者名: Masaki Oshikawa
  • 学会等名: Topological Insulators and Superconductors
  • 発表場所: KITP, UC Santa Barbara, USA(招待講演)
  • 年月日: 2011-10-14
• [学会発表] Frequency Shift of Electron Spin Resonance (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Oshikawa
  • 学会等名: Highlights in Quantum Condensed Matter Physics
  • 発表場所: DIPC, San Sebastian (Spain)
  • 年月日: 2011-06-18
• [学会発表] Frequency Shift of Electron Spin Resonance (2011)
  • 著者名/発表者名: Masaki Oshikawa
  • 学会等名: HIGHLIGHTS IN QUANTUM CONDENSED MATTER PHYSICS
  • 発表場所: DIPC (San Sebastian, Spain)(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-18
• [学会発表] Perturbation theory of ESR shifts in Haldane chains with uniaxial anisotropies and its application to NDMAP (2010)
  • 著者名/発表者名: S. C. Furuya, Y. Maeda, and M. Oshikawa
  • 学会等名: Asia-Pacific EPR/ESR Symposium
  • 発表場所: Jeju (Korea)
  • 年月日: 2010-10-12
• [学会発表] Perturbation theory of ESR shifts in Haldane chains with uniaxial anisotropies and its application to NDMAP (2010)
  • 著者名/発表者名: S.C.Furuya, Y.Maeda, M.Oshikawa
  • 学会等名: Asia-Pacific EPR/ESR Symposium 2010
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2010-10-12
• [学会発表] Perturbation Theory of the ESR frequency shift (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Oshikawa,S. C. Furuya, Y. Maeda, and K. Sakai
  • 学会等名: Magnetic Resonance in Highly Frustrated Magnetic Systems (HFMR2010)
  • 発表場所: Kranjska Gora (Slovenia)
  • 年月日: 2010-02-04
• [学会発表] ESR of quantum spin chain in the classical limit (2010)
  • 著者名/発表者名: S. C. Furuya, M. Oshikawa, and I. Affleck
  • 学会等名: Magnetic Resonance in Highly Frustrated Magnetic Systems (HFMR 2010)
  • 発表場所: Kranjska Gora (Slovenia)
  • 年月日: 2010-02-03
• [学会発表] Boundary Bound States in S=1/2 Antiferromagnetic Chains and Electron Spin Resonance
  • 著者名/発表者名: Masaki Oshikawa
  • 学会等名: International Conference on Superconductivity and Magnetism
  • 発表場所: Kumburgaz, Istanbul, Turkey
  • 招待講演
• [学会発表] Dynamical Theory of Superfluidity in One Dimension
  • 著者名/発表者名: Masaki Oshikawa
  • 学会等名: New quantum states of matter in and out of equilibrium: Conference
  • 発表場所: Galileo Galilei Institute, Florence, Italy
  • 招待講演
• [学会発表] Instability in magnetic materials with dynamical axion field
  • 著者名/発表者名: Masaki Oshikawa
  • 学会等名: Topological States of Matter: Insulators, Superconductors, and Quantum Hall Liquids
  • 発表場所: NORDITA, Stockholm, Sweden
  • 招待講演
• [学会発表] Boundary resonances in S=1/2 antiferromagnetic chains under staggered field
  • 著者名/発表者名: Masaki Oshikawa
  • 学会等名: QCMD VI Joint Meeting New States of Matter and their Excitations
  • 発表場所: Oak Ridge National Laboratory, USA
  • 招待講演
• [学会発表] 動的なアクシオン場を持つ磁性体における電場誘起相転移
  • 著者名/発表者名: 大栗博司、押川正毅
  • 学会等名: 日本物理学会２０１２年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学（神奈川県）
• [学会発表] Dynamical Theory of Superfluidity in One Dimension
  • 著者名/発表者名: Masaki Oshikawa
  • 学会等名: Quantum Dynamics in Far from Equilibrium Thermally Isolated Systems
  • 発表場所: Kavli Institute for Theoretical Physics, UC Santa Barbara, USA
  • 招待講演
• [学会発表] 動的現象としての 1 次元超流動
  • 著者名/発表者名: 押川正毅
  • 学会等名: 統計物理学懇談会
  • 発表場所: 学習院大学大学（東京都）
  • 招待講演
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://oshikawa.issp.u-tokyo.ac.jp/
• [備考] Todai Research Editor's Choice「未発見の素粒子がトポロジカル絶縁体で活躍」
  • URL: http://www.u-tokyo.ac.jp/ja/todai-research/editors-choice/theory-of-undiscovered-elementary-particle-applied-to-topological-insulator/
• [備考] Todai Research: 未発見の素粒子がトポロジカル絶縁体で活躍
  • URL: http://www.u-tokyo.ac.jp/ja/todai-research/editors-choice/theory-of-undiscovered-elementary-particle-applied-to-topological-insulator/
• [備考] IPMU プレスリリース： アクシオン場を持つ磁性体における新現象の予言
  • URL: http://www.ipmu.jp/ja/node/1270
• [備考]
  • URL: http://www.ipmu.jp/ja/node/1270