スピンナノチューブにおけるスピン・電荷・カイラリティが創る新しい量子現象の理論

2014 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23340109
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 兵庫県立大学
• 研究代表者: 坂井 徹 兵庫県立大学, 物質理学研究科, 教授 (60235116)
• 研究分担者: 中野 博生 兵庫県立大学, 大学院物質理学研究科, 助教 (00343418) ; 肘井 敬吾 日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究センター, 博士研究員 (00444068) ; 岡本 清美 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 助教 (10114860) ; 礒田 誠 香川大学, 教育学部, 教授 (10184590) ; 奥西 巧一 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (30332646) ; 利根川 孝 神戸大学, 理学研究科, 名誉教授 (80028167) ; 野村 拓司 日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究センター, 研究員 (90373240)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 量子スピン系 / ナノチューブ / スピンギャップ / フラストレーション / 量子相転移 / カイラリティ

研究成果の概要

スピンナノチューブと呼ばれる系について、大規模数値対角化と密度行列繰り込み群を用いて理論的に研究した。その結果、スピン異方性を変化させるとスピンギャップ相からギャップレス相への新しい量子相転移が起きることが判明した。また、量子効果による多スピン交換相互作用により、別のメカニズムに基づくスピンギャップ相が実現することもわかった。さらに、我々の理論的研究により、外部磁場によって新しいカイラル液体相が実現することが予言された。

自由記述の分野

物性理論、計算物理学