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量子スピン液体から生まれる新奇な磁気秩序の理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 25400389
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 数理物理・物性基礎
研究機関埼玉大学

研究代表者

飛田 和男  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (20133704)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード低次元量子磁性体 / フラストレーション / ハルデン相 / フェリ磁性相 / 量子相転移 / トポロジカル相 / 並進対称性の自発的破れ / 密度行列繰り込み群 / 歪んだダイヤモンド鎖 / 強磁性・反強磁性交替鎖 / ダイヤモンド鎖 / スピン梯子 / 部分フェリ磁性 / 非線形シグマ模型 / 熱的純粋量子状態法 / インコメンシュレート / エンタングルメントスペクトル / iDMRG / 逐次相転移 / 強磁性相 / 非磁性相 / 厳密解 / 数値対角化 / 基底状態相図 / 異方性 / 混合スピン / ハイゼンベルグ鎖 / 異方性の交替 / 量子化フェリ磁性 / 倍周期ネール相 / 桁交替梯子 / 混合スピンダイヤモンド鎖
研究成果の概要

種々のダイヤモンド鎖、フラストレート梯子系、フラストレート強磁性・反強磁性ボンド交替鎖、高スピンハイゼンベルグ鎖などについて、場の理論や厳密解を用いた解析計算に加え、数値対角化、密度行列繰り込み群、熱的量子純粋状態法などの数値的手法を用いて基底状態・有限温度の振るまいを明らかにした。特に、基底状態における、フラストレーションに誘起される部分フェリ磁性相、並進対称性の自発的破れを伴うハルデン相・フェリ磁性相、逐次トポロジカル量子相転移などの特異な量子現象がフラストレーションによりどのように誘起されるか、これらの基底状態の性質が有限温度の振る舞いにどのように反映されるかを明らかにした。

報告書

(6件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Partial Ferrimagnetism in S=1/2 Heisenberg Ladders with a Ferromagnetic Leg, an Antiferromagnetic Leg, and Antiferromagnetic Rungs2017

    • 著者名/発表者名
      K. Sekiguchi and K. Hida
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 86 号: 8 ページ: 084706-084706

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.084706

    • NAID

      40021286305

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ground-State Phase Diagram of S = 1 Diamond Chains2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Hida, Ken'ichi Takano
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 86 号: 3 ページ: 0337071-4

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.033707

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Topological Phases of Spin-1/2 Ferromagnetic-Antiferromagnetic Alternating Heisenberg Chains with Alternating Next-Nearest-Neighbour Interaction2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Hida
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 85 号: 12 ページ: 1247121-5

    • DOI

      10.7566/jpsj.85.124712

    • NAID

      40021031158

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Characterization of Topological Phases of Spin-1/2 Frustrated Ferromagnetic-Antiferromagnetic Alternating Heisenberg Chains by Entanglement Spectrum2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Hida
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn

      巻: 85 号: 2 ページ: 0247051-3

    • DOI

      10.7566/jpsj.85.024705

    • NAID

      40020735717

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ground-State Phases of Anisotropic Mixed Diamond Chains with Spins 1 and 1/22014

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Hida
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 83 号: 11 ページ: 1147111-10

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.114711

    • NAID

      40020265036

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ground-State Phase Diagram of S=2 Heisenberg Chains with Alternating Single-Site Anisotropy2014

    • 著者名/発表者名
      K. Hida
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn

      巻: 83 号: 3 ページ: 34707-34707

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.034707

    • NAID

      40020017810

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Topological Phases of the Spin-1/2 Ferromagnetic-Antiferromagnetic Alternating Heisenberg Chain with Frustrated Next-Nearest-Neighbour Interaction2013

    • 著者名/発表者名
      K. Hida, K. Takano and H. Suzuki
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn

      巻: 82 号: 6 ページ: 64703-64703

    • DOI

      10.7566/jpsj.82.064703

    • NAID

      40019665620

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 次近接相互作用のあるS=1強磁性・反強磁性交替ハイゼンベルグ鎖の基底状態2018

    • 著者名/発表者名
      飛田和男
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会(千葉県野田市)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 強磁性・反強磁性脚と反強磁性桁を持つスピン1/2ハイゼンベルグ梯子系の部分フェリ磁性2017

    • 著者名/発表者名
      関口和孝、飛田和男
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府・豊中市)
    • 年月日
      2017-03-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 混合スピンダイヤモンド鎖の理論2017

    • 著者名/発表者名
      飛田和男
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府・豊中市)
    • 年月日
      2017-03-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 歪んだ高スピンダイヤモンド鎖の基底状態2017

    • 著者名/発表者名
      飛田和男, 高野健一
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会(岩手県盛岡市)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] スピン1ダイヤモンド鎖の基底状態相図2016

    • 著者名/発表者名
      飛田和男、高野健一
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県・金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] フラストレート量子スピン鎖におけるトポロジカル相間の逐次転移のエンタングルメントスペクトルによる研究2016

    • 著者名/発表者名
      飛田和男
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] フラストレート強磁性・反強磁性交替鎖におけるトポロジカル逐次相転移のエンタングルメントスペクトルによる研究2015

    • 著者名/発表者名
      飛田和男
    • 学会等名
      東大物性研短期研究会「スピン系物理の深化と最前線」
    • 発表場所
      東京大学物性研究所(千葉県・柏市)
    • 年月日
      2015-11-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] スピン1/2非対称フラストレート強磁性脚梯子ハイゼンベルグ模型の基底状態相転移II2015

    • 著者名/発表者名
      飛田和男
    • 学会等名
      日本物理学会 第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都・新宿区)
    • 年月日
      2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 強磁性梯子ハイゼンベルグ模型におけるフラストレーション誘起トポロジカル相2014

    • 著者名/発表者名
      飛田和男
    • 学会等名
      量子多体系研究の新しい潮流-テンソルネットワーク・繰り込み群・エンタングルメント
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所(京都府・京都市)
    • 年月日
      2014-12-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] スピン1/2非対称フラストレート強磁性梯子ハイゼンベルグ模型の基底状態相転移2014

    • 著者名/発表者名
      飛田和男
    • 学会等名
      日本物理学会 2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学(愛知県・春日井市)
    • 年月日
      2014-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 桁交替強磁性梯子ハイゼンベルグモデルの基底状態相転移II

    • 著者名/発表者名
      飛田和男
    • 学会等名
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 異方性のある混合スピンダイヤモンド鎖の基底状態

    • 著者名/発表者名
      飛田和男、高野健一
    • 学会等名
      日本物理学会 第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Topological Phases of the Spin-1/2 Ferromagnetic-Antiferromagnetic Alternating Heisenberg Chain with Frustrated Next-Nearest-Neighbour Interaction

    • 著者名/発表者名
      K. Hida, K. Takano, and H. Suzuki
    • 学会等名
      EQPCM 2013 Symposium
    • 発表場所
      東京大学物性研究所
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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