| 研究課題/領域番号 |
20K03866
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| 研究機関 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
坂井 徹 兵庫県立大学, 理学研究科, 教授 (60235116)
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| 研究分担者 |
利根川 孝 神戸大学, 理学研究科, 名誉教授 (80028167)
中野 博生 兵庫県立大学, 理学研究科, 准教授 (00343418)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 量子スピン液体 / 磁化過程 / 異方性 / スピン・ネマティック液体 |
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| 研究実績の概要 |
典型的な量子スピン液体の1つである朝永・ラッティンジャー液体を示す低次元量子スピン系について、最近注目されているスピン・ネマティック液体を中心に理論的・数値的研究を進めた。主な実績は以下の通りである。
【スピンラダー系】桁方向の相互作用が異方的強磁性相互作用であるスピンラダー系の磁化過程において、2マグノンの束縛状態を準粒子とする朝永・ラッティンジャー液体相が出現することを理論予測した。さらにこの相の強磁場相において、スピン・ネマティック液体相が実現することを理論的に示した。
【ボンド交代鎖】強磁性相互作用と反強磁性相互作用が交互に並ぶボンド交代鎖の強磁性相互作用に容易軸異方性を導入した理論模型を考え、この系の磁化過程を有限系の数値対角化と有限サイズスケーリングを適用して研究した。その結果、やはり2マグノンの朝永・ラッティンジャー液体相が出現するとともに、その高磁場側に、スピン・ネマティック液体相が実現することを理論予測することができた。
【その他の系】デルタ・スピン鎖と呼ばれる系や歪んだダイヤモンド・スピン鎖においても、同様の磁場誘起スピン・ネマティック液体相が実現することを理路的に予測した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
新奇な量子スピン液体とそのエキゾティックな素励起を理論的に予測するという目標に対して、磁場によって誘起されるスピン・ネマティック液体相とその2マグノン素励起の理論予測に成功したので、概ね順調に進展していると考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでに理論予測したスピンラダー系とボンド交代鎖の磁場誘起スピン・ネマティック液体相については、詳細な報告を原著論文として出版したので、今後はさらに発見したデルタ・スピン鎖や歪んだダイヤモンドスピン鎖における磁場誘起スピン・ネマティック液体相について、学会発表や論文出版に結び付けたい。
また、カゴメ格子のような二次元格子系においても、同様な異方的強磁性相互作用と磁場のメカニズムに基づく磁場誘起スピン・ネマティック相が実現する可能性が期待されるので、今後は二次元系についても対象を広げて研究したい。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究は概ね順調に進んでいるが、重要な成果について、次年度に原著論文を出版するとともに、国際会議で発表するため。
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