低次元磁性体における多体相互作用および量子相転移の理論的数値的研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11440103
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 高橋 實 東京大学, 物性研究所, 教授 (40029731)
• 研究分担者: 坂井 徹 東京都立科学技術大学, 工学部, 助教授 (60235116) ; 城石 正弘 東京大学, 物性研究所, 助手 (80323632)
• キーワード: 磁化曲線 / 磁化プラトー / 低次元系 / スピン系 / 厳密解 / ベーテ仮説 / 熱力学 / 厳密対角化

研究概要

本年度は高橋が中国科学院の招聘で北京の理論物理学研究所を訪問し研究打ち合わせを行い、かつこれまでの研究成果の発表を行った。また坂井がスイスおよびドイツを訪問し、計算物理国際会議、およびSeeheim磁性国際会議に参加し研究成果の発表を行った。
設備面ではサンマイクロシステムのワークステーションBlade-1000を購入した。またAMDのCPUを持つパーソナルコンピューターも購入し、OSとしてはLinuxを使用している。2年前に購入したワークステーションと合わせて強力なシステムを構築できた。
また高橋はXXZ模型の熱力学方程式を未知関数が一個の非常に簡単な積分方程式に変形できることを示した。またこの方程式は量子転送行列法からも導くことができるのでTBAとQTMの等価性を示すことができた。これはドイツのA.Klumper氏との共同研究である。またXX模型のemptiness formation probabilityを解析的に求め、これが絶対零度ではガウス関数型の減衰をする事を確かめた。また有限温度では指数関数型の減衰を行うことも確認した。DMRGの計算、連続時間モンテカルロ計算、解析的計算のすべてがよく一致した。これは岡山大の西山氏との共同研究である。また理化学研究所の萩原氏のジグザグ鎖の実験の理論的解析を行い、これも共同の論文に纏めた。

研究成果

• [文献書誌] M.Takahashi, M.Shiroishi, A.Klumper: "Equivalence of TBA and QTM"J. Phys. A.. 34. L187-L194 (2001)
• [文献書誌] M.Hagiwara, et al.: "High-field magnetization of an s=1/2 zigzag chain Compound (N_2 H_5) CuCl_3"Physica B. 294-295. 83-86 (2001)
• [文献書誌] T.Sakai, O.Cepas, T.Ziman: "Selection Rule of ESR for Spin Gap Systems"Physica B. 294-295. 26-29 (2001)
• [文献書誌] M.Shiroishi, M.Takahashi, Y.NishiYama: "Emptiness Formation Probability for the One-Dimensional Isotropic XY Model"J. Phys. Soc. Jpn. 70. 3535-3543 (2001)
• [文献書誌] T.Sakai: "Field-induced transition of the Haldane antiferromagnets"J. Appl. Phys.. 89. 7195-7197 (2001)
• [文献書誌] T.Sakai: "Stripes due to the next-nearest neighbor exchange in high Tc cuprates"Phys. Rev. B. 63. 140509 (2001)