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2007 年度 実績報告書

邸次元量子スピン系におけるボンド変化とフラストレーションの競合と協力

研究課題

研究課題/領域番号 18540340
研究機関東京工業大学

研究代表者

岡本 清美  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (40152342)

研究分担者 利根川 孝  福井工業大学, 工学部, 教授 (80028167)
キーワード磁性体 / 低次元系 / フラストレーション / 量子相転移 / スピン / ボンド変化
研究概要

(1)励起ギャップのあるスピン鎖にギャップエネルギーより大きな磁場を印可した場合の磁化の温度依存性に対するランダムネスの効果について厳密に解けるモデルを用いて調べた.用いたモデルは,S=1/2のXY鎖にボンド交替とローレンツ型ランダム磁場が入ったモデルである.励起ギャップとランダムネスのバランスにより,磁化の温度依存性のパターンは複雑な様相を呈する.また,同様の現象が比熱についても起こることを初めて示し,研究が進展中である.
(2)S=1とS=2のスピンが交互に並ぶ鎖状磁性体は実際に合成されていて(NiとMnが磁性を担っている),この系ではスピン間相互作用Jをかなり広範囲にコントロールできるため,いわゆる一軸異方性Dとの大きさの関連が通常のJ>>Dに加えてJ<<Dの状況も作り出すことができる.我々は種々の手法を用いてこのモデルを解析し,高スピンの内部自由度を反映した非常に興味ある相図を得た.無磁場状態のみならず有限磁場中の相図についても現在調べている.
(3)いわゆる三角形スピンチューブ(S=1/2)の基底状態について詳しく調べた.正三角形スピンチューブではカイラリティが重要な役割を果たすが,それが二等辺三角形になった場合にどうなるかについては知られていなかった.我々は解析的理論と数値計算によって,二等辺三角形型の場合について基底状態相図を得た.

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] Quantum Spin Flop Transition in Nanowire Ferrimagnets2007

    • 著者名/発表者名
      T. Sakai, T. Tonegawa and K. Okamoto
    • 雑誌名

      Physica E 40

      ページ: 359-362

    • 査読あり
  • [雑誌論文] One-Third Magnetization Plateau in an Anisotropic (S,S')=(1,2) Spin-Alternating Chain2007

    • 著者名/発表者名
      T. Tonegawa, T. Sakai, K. Okamoto and M. Kaburagi
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 76

      ページ: 124701-1-8

    • 査読あり
  • [学会発表] 有限磁場中の1次元スピンギャップ系とランダムネス2008

    • 著者名/発表者名
      岡本清美
    • 学会等名
      日本物理学会第第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学本部キャンパス
    • 年月日
      2008-03-26
  • [学会発表] スピンラダー系の二段階スピンフロップ転移2008

    • 著者名/発表者名
      坂井徹, 岡本清美
    • 学会等名
      日本物理学会第第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学本部キャンパス
    • 年月日
      2008-03-26
  • [学会発表] ボンド交代のある異方的(s,S)=(1,2)スピン交代鎖の基底状態2008

    • 著者名/発表者名
      利根川孝, 坂井徹, 岡本清美, , 鏑木誠
    • 学会等名
      日本物理学会第第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学本部キャンパス
    • 年月日
      2008-03-26
  • [学会発表] Two-step spin flop transition in quantum spin ladders2008

    • 著者名/発表者名
      T. Sakai and K. Okamoto
    • 学会等名
      MARCH Meeting of the Americal Physical Society
    • 発表場所
      Convention Center, New Orleans, USA
    • 年月日
      2008-03-13
  • [学会発表] Magnetic field versus temperature phase diagram of the spin-1/2 bond-alternating-chain antiferromagnet F_5 PNN2008

    • 著者名/発表者名
      Yasuo Yoshida, 他
    • 学会等名
      MARCH Meeting of the Americal Physical Society
    • 発表場所
      Convention Center, New Orleans, USA
    • 年月日
      2008-03-13
  • [学会発表] Randomness Effect on the Temperature Dependence of the Finite Field Maenetization in a One-Dimensional Spin Gapped System2007

    • 著者名/発表者名
      K. Okamoto
    • 学会等名
      4th International Symposium on High Magnetic Field Spin Science in 100T
    • 発表場所
      Tohoku University, Sendai, Japan
    • 年月日
      2007-11-26
  • [学会発表] Field-Induced Phase Transitions in Quantum Spin Tubes2007

    • 著者名/発表者名
      T. Sakai, 他
    • 学会等名
      4th International Symposium on High Magnetic Field Spin Science in 100T
    • 発表場所
      Tohoku University, Sendai, Japan
    • 年月日
      2007-11-26
  • [学会発表] Finite- and Zero-Field Ground States of an Anisotropic (s,S)=(1,2) Spin-Alternating Chain with Bond-Alternation2007

    • 著者名/発表者名
      T. Tonegawa, T. Sakai, K. Okamoto and M. Kaburagi
    • 学会等名
      4th International Symposium on High Magnetic Field Spin Science in 100T
    • 発表場所
      Tohoku University, Sendai, Japan
    • 年月日
      2007-11-26
  • [学会発表] Temperature Dependence of the Finite Field Magnetization of a Spin-Gapped Chain - Clean Case and Random Field Case2007

    • 著者名/発表者名
      K. Okamoto
    • 学会等名
      International Symposium on Physics of New Quantum Phases in Superclean Materials
    • 発表場所
      Nagaragawa Convention Center, Gifu, Japan
    • 年月日
      2007-10-31
  • [学会発表] Field-Induced Incommensurate Order in Quasi-1D Quantum Spin Systems: Bose-Einstein Condensation and Possible Supersolid of Magnons2007

    • 著者名/発表者名
      T. Sakai, Y. Otsuka and K. Okamoto
    • 学会等名
      International Symposium on Physics of New Quantum Phases in Superclean Materials
    • 発表場所
      Nagaragawa Convention Center, Gifu, Japan
    • 年月日
      2007-10-31
  • [学会発表] 3本鎖スピンチューブの磁化過程2007

    • 著者名/発表者名
      坂井徹, 佐藤正寛, 奥西巧一, 岡本清美
    • 学会等名
      日本物理学会2007年年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-21
  • [学会発表] 1次元スピンギャップ系における磁化の温度変化とランダムネス2007

    • 著者名/発表者名
      岡本清美
    • 学会等名
      日本物理学会2007年年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-21
  • [学会発表] Field-induced incommensurate order in quasi-1D quantum spin systems: Bose-Einstein condensation and possible supersolid of magnons2007

    • 著者名/発表者名
      T. Sakai and K. Okamoto
    • 学会等名
      23th International Conference on Statistical Physics
    • 発表場所
      Genova, Italy
    • 年月日
      2007-07-10
  • [学会発表] Quantum Phase Transition in the 3-Leg Spin Tube2007

    • 著者名/発表者名
      T. Sakai, 他
    • 学会等名
      Physics and Mathematics of Interacting Quantum Svstems in Low Dimensions
    • 発表場所
      ISSP, Kashiwa, Japan
    • 年月日
      2007-05-25

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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