低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

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18540340
• 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: 物性Ⅱ
• 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 (10114860)
• 研究分担者: 利根川 孝 福井工業大学, 工学部, 教授 (80028167)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• キーワード: 磁性 / 量子スピン / 量子相転移 / フラストレーション / 競合相互作用 / ボンド変化 / 低次元系 / 磁化プラトー

研究概要

ボンド変化とフラストレーションのある1次元量子スピン系について種々の性質を調べた.対象とした主なものは,歪んだダイヤモンド型スピン鎖,二等辺三角形スピンチューブ,S=1スピンとS=2スピンの交代スピン鎖,フラストレートしたS=1スピン鎖,スピンギャップ系の有限磁場中の帯磁率と比熱の温度依存性の異常,などである.用いた手法は厳密解,摂動論,実効ハミルトニアン法,数値的対角化,密度行列繰り込み群法などである.

研究成果

• [雑誌論文] Field Induced Exotic Phenomena of the S=1/2 Isosceles Three-Leg Quantum Spin Nanotube (2010)
  • 著者名/発表者名: Toru Sakai, Kouichi Okunishi, Kiyomi Okamoto, Chigak Itoi, Masahiro Sato
  • 雑誌名: J. Low Temp. Phys. 159 ページ: 55-59
  • 査読あり
• [雑誌論文] First-order phase transition between one-third magnetization plateau states in an anisotropic (S, S') = (1, 2) spin-alternating chain (2010)
  • 著者名/発表者名: Takashi Tonegawa, Kiyomi Okamoto, Toru Sakai
  • 雑誌名: Phys. Stat. Sol. 247 ページ: 688-690
  • 査読あり
• [雑誌論文] Field-induced nematic phase in the spin ladder system with easy-axis anisotropy (2010)
  • 著者名/発表者名: Toru Sakai, Takashi Tonegawa, Kiyomi Okamoto
  • 雑誌名: Phys. Stat. Sol. 247 ページ: 583-585
  • 査読あり
• [雑誌論文] Elementary Excitations and Spin Dynamics in Nanowire Quantum Magnets (2009)
  • 著者名/発表者名: Toru Sakai, Takashi Tonegawa, Kiyomi Okamoto
  • 雑誌名: Int. J. Mod. Phys. 20 ページ: 1467-1476
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Field versus Temperature Phase Diagram of the Spin-1/2 Alternating Chain Compound F5PNN (2009)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Yoshida, Tatsuya Kawae, Yuko Hosokoshi, Katsuya Inoue, Nobuya Maeshima, Koichi Okunishi, Kiyomi Okamoto, Toru Sakai
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 78 ページ: 074716-1-5
• [雑誌論文] Quantum phase transitions of the asymmetric three-leg spin tube (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Sakai, M. Sato, K. Okunishi, Y. Otsuka, K. Okamoto, C. Itoi
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 78 ページ: 184415-1-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] One-Third Magnetization Plateau in an Anisotropic (S, S')=(1, 2) Spin-Alternating Chain (2007)
  • 著者名/発表者名: Takashi Tonegawa, Toru Sakai, Kiyomi Okamoto, Makoto Kaburagi
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 76 ページ: 124701-1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum Spin Flop Transition in Nanowire Ferrimagnets (2007)
  • 著者名/発表者名: Toru Sakai, Kiyomi Okamoto, Takashi Tonegawa
  • 雑誌名: Physica E 40 ページ: 359-362
  • 査読あり
• [雑誌論文] Field-Induced Incommensurate Order in Frustrated Spin Ladder (2007)
  • 著者名/発表者名: Toru Sakai, Kiyomi Okamoto
  • 雑誌名: J. Phys. : Cond. Matter 19 ページ: 145231-1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Possibility of field-induced incommensurate order in a quasi-onedimensional frustrated spin system (2006)
  • 著者名/発表者名: Nobuya Maeshima, Kouichi Okunishi, Kiyomi Okamoto, Toru Sakai, Kenji Yonemitsu
  • 雑誌名: J. Phys. : Condensed Matter 18 ページ: 4819-4826
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetization Plateau of the Quantum Spin Nanotube
  • 著者名/発表者名: Kiyomi Okamoto, Masahiro Sato, Kouichi Okunishi, Toru Sakai, Chigak Itoi
  • 雑誌名: to be published in Physica E
  • 査読あり
• [学会発表] Ground-State Phase Diagram of an S=2 Chain with Bond-Alternation and Uniaxial On-Site Anisotropy (2010)
  • 著者名/発表者名: Takashi Tonegawa, Hiroki Nakano, Kiyomi Okamoto, Toru Sakai, Kiyohide Nomura
  • 学会等名: The workshop "New Trends in Quantum Magnetism"
  • 発表場所: University Paris-Sud, Orsay, France
  • 年月日: 2010-06-01
• [学会発表] フラストレートしたS=1反強磁性鎖における磁化の2分の1プラトーII (2010)
  • 著者名/発表者名: 利根川孝, 中野博生, 坂井徹, 岡本清美
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス
  • 年月日: 2010-03-22
• [学会発表] 3本足スピンナノチューブにおける磁化プラトー幅の新奇な振舞い (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡本清美, 佐藤正寛, 奥西巧一, 坂井徹, 糸井千岳
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス
  • 年月日: 2010-03-22
• [学会発表] 糸井千岳, スピンチューブの磁化プラトーにおけるスタガード磁化, ダイマー及びカイラル秩序の共存 (2010)
  • 著者名/発表者名: 坂井徹, 佐藤正寛, 奥西巧一, 岡本清美, 糸井千岳
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス
  • 年月日: 2010-03-22
• [学会発表] Anomalous Behavior of the Magnetization Plateau Width of an S=1/2 Isosceles Triangle Spin Nanotube (2010)
  • 著者名/発表者名: Kiyomi Okamoto, Toru Sakai, Masahiro Sato, Kouichi Okunishi, Chigak Itoi
  • 学会等名: International Symposium on Physics of New Quantum Phases in Superclean Materials
  • 発表場所: はまぎんホール, 横浜
  • 年月日: 2010-03-08
• [学会発表] Magnetization Process of the S=1/2 Distorted Diamond Spin Chain (2009)
  • 著者名/発表者名: Toru Sakai, Kiyomi Okamoto, Takashi Tonegawa
  • 学会等名: 6th International Symposium on High Magnetic Field Spin Science in 100T
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2009-12-08
• [学会発表] スピンナノチューブ:最近の理論的発展 (2009)
  • 著者名/発表者名: 坂井徹, 佐藤正寛, 奥西巧一, 大塚雄一, 岡本清美, 糸井千岳
  • 学会等名: 日本物理学会2009年年次大会
  • 発表場所: 立教大学池袋キャンパス
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] 歪んだダイヤモンド鎖の磁場誘起非整合秩序 (2009)
  • 著者名/発表者名: 坂井徹, 利根川孝, 岡本清美
  • 学会等名: 日本物理学会2009年年次大会
  • 発表場所: 立教大学池袋キャンパス
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] フラストレートしたS=1反強磁性鎖における磁化の2分の1プラトー (2009)
  • 著者名/発表者名: 利根川孝, 中野博生, 坂井徹, 岡本清美
  • 学会等名: 日本物理学会2009年年次大会
  • 発表場所: 立教大学池袋キャンパス
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] Anomalous Temperature Dependence of the Magnetization of a Spin-Gapped Chain under Finite Magnetic Field (2009)
  • 著者名/発表者名: Kiyomi Okamoto
  • 学会等名: 4th JAEA Synchrotron Radiation Research Symposium : X-Ray and High Magnetic Field
  • 発表場所: SPring8
  • 年月日: 2009-03-06
• [学会発表] Half Magnetization Plateau in a Frustrated S=1 Antiferromagnetic Chain (2009)
  • 著者名/発表者名: Takashi Tonegawa, Hiroki Nakano, Toru Sakai, Kiyomi Okamoto
  • 学会等名: 4th JAEA Synchrotron Radiation Research Symposium : X-Ray and High Magnetic Field
  • 発表場所: SPring8
  • 年月日: 2009-03-06
• [学会発表] Anomalous Temperature Dependence of the Finite-Field Magnetization of a Bond-Alternating Quantum Spin Chain in Lorentzian Random Magnetic Field (2008)
  • 著者名/発表者名: Kiyomi Okamoto
  • 学会等名: The International Symposium on Anomalous Quantum Materials 2008 and the 7th Asia-Pacific Workshop
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2008-11-08
• [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63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学大学本部キャンパス
  • 年月日: 2008-03-23