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2005 Fiscal Year Annual Research Report

低次元量子スピン系における非磁性基底状態と磁場誘起スピンギャップの理論的新展開

Research Project

Project/Area Number 14540329
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

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

Keywords磁場誘起スピンギャップ / 非磁性性基底状態 / 量子相転移 / 量子スピン / 磁化曲線 / フラストレーション / 磁性体
Research Abstract

我々は種々のモデルに対して非磁性状態や磁場誘起スピンギャップの機構を探り,それが現れる条件や磁化曲線の振る舞いを明らかにした.
1.ボンド交代と次近接相互作用を併せ持つS=1スピン鎖の磁場中の性質について詳細に調べ,格子に整合的は秩序と非整合的な秩序の出現について論じた.また,この問題が磁化プラトーの存在と密接に結びついていることも明確にした.F_5PNNと略称される有機合成物質はこのモデルでよく記述されると考えられていて,実験グループとも共同研究をおこなった.
2.三角柱型スピンナノチューブについて解析的,数値的に研究をおこなった.三角形が正三角形か二等辺三角形(正三角形を含まない)かで低エネルギーの性質が非常に敏感に異なることが示された.ちょうど正三角形の時のみ状況が特別であるのか,それとも近似的に正三角形であるときも同様の状況なのか,と言う問題については研究が進行中である.
3.三量体性,フラストレーション,異方性,を併せ持つS=1/2スピン鎖について基底状態を調べ,適当な三量体性とフラストレーションの領域では異方性を動かしたときにリエントラントを含む複雑な基底状態相転移が起こることを明らかにした.例えば,フェリ,ネール,スピン液体,ネール,という相が順次現れる.
4.歪んだダイヤモンド型格子をもつ物質であるアズライト(藍銅鉱)について,実験グループと密接な連携の下にその性質を解明した.基本的には我々の理論的予言通りであったが,物質特有の相互作用などもあり,それらの効果を取り入れたより精密な理論構築が進行中である.

  • Research Products

    (15 results)

All 2005 Other

All Journal Article (15 results)

  • [Journal Article] Experimental Observation of the 1/3 Magnetization Plateauin a Diamond Chain Compound Cu_3(CO_3)_2(OH)_22005

    • Author(s)
      H.Kikuchi, Y.Fujii, M.Chiba, S.Mitsudo, 他6名
    • Journal Title

      Phys.Rev.Lett. 94

      Pages: 227201-1-227201-4

  • [Journal Article] Field-induced phase transitions and long-range orders in the S=1/2 spin bond-alternating chain with frustrating interaction2005

    • Author(s)
      N.Maeshima, K.Okunishi, K.Okamoto, 他2名
    • Journal Title

      J.Phys.Soc.Jpn.Suppl. 74

      Pages: 63-66

  • [Journal Article] Inversion phenomena and phase diagram of the S=1/2 distorted diamond chain with the XXZ interaction anisotropy2005

    • Author(s)
      A.Tokuno, K.Okamoto
    • Journal Title

      J.Phys.Soc.Jpn.Suppl. 74

      Pages: 157-160

  • [Journal Article] Finite-Field Ground State of the S=1 Antiferromagnetic-Ferromagnetic Bond-Alternating Chain2005

    • Author(s)
      T.Tonegawa, K.Okamoto, M.Kaburagi
    • Journal Title

      J.Phys.Soc.Jpn.Suppl. 74

      Pages: 161-164

  • [Journal Article] Magnetization Plateaux of an S=1 Frustrated Spin Ladder2005

    • Author(s)
      K.Okamoto, K.Okunishi, T.Sakai
    • Journal Title

      J.Phys.Soc.Jpn.Suppl. 74

      Pages: 165-168

  • [Journal Article] Bond-Alternating S=1 Spin Ladder in Magnetic Field2005

    • Author(s)
      M.Kikuchi, K.Okamoto, K.Okunishi, T.Sakai
    • Journal Title

      J.Phys.Soc.Jpn.Suppl. 74

      Pages: 169-172

  • [Journal Article] Ground-state phase diagram of the distorted diamond type S=1/2 quantum spin chain with the XXZ anisotropy2005

    • Author(s)
      K.Okamoto, A.Tokunou, Y.Ichikawa
    • Journal Title

      J.Phys.Chem.Solids 66・8-9

      Pages: 1442-1445

  • [Journal Article] Field-Induced Incommensurate Order in Spin Ladder with Ring Exchange2005

    • Author(s)
      T.Sakai, K.Okamoto
    • Journal Title

      J.Phys.Chem.Solids 66・8-9

      Pages: 1450-1453

  • [Journal Article] Energy Gap of Spin Nanotube2005

    • Author(s)
      T.Sakai, M.Matsumoto, K.Okunishi, K.Okamoto, M.Sato
    • Journal Title

      Physica E 29・3-4

      Pages: 633-636

  • [Journal Article] Magnetic Properties of the Diamond Chain Compound Cu_3(CO_3)_2(OH)_22005

    • Author(s)
      H.Kikuchi, Y.Fujii, M.Chiba, 他12名
    • Journal Title

      Prog.Theor.Phys.Suppl. 159

      Pages: 1-10

  • [Journal Article] Ground-State Phase Diagram of the S=1/2 Distorted Diamond Type Spin Chain with Ferromagnetic Interactions2005

    • Author(s)
      K.Okamoto, T.Tonegawa, T.Yamada, 他3名
    • Journal Title

      Prog.Theor.Phys.Suppl. 159

      Pages: 17-21

  • [Journal Article] Magnetization Plateau of S=1 Spin Ladder BIP-TENO2005

    • Author(s)
      M.Kikuchi, K.Okamoto, K.Okunishi, T.Sakai
    • Journal Title

      Prog.Theor.Phys.Suppl. 159

      Pages: 251-255

  • [Journal Article] Half plateau phase diagram in generalized zig-zag spin ladder2005

    • Author(s)
      A.Tokuno, K.Okamoto, T.Tonegawa
    • Journal Title

      Prog.Theor.Phys.Suppl. 159

      Pages: 265-270

  • [Journal Article] Theory of Excitation Modes in Diamond Chain Compound Cu_3 (CO_3)_2(OH)_2

    • Author(s)
      M.Matsumoto, T.Yamada, K.Koga, K.Okamoto, T.Sakai
    • Journal Title

      Physica B (掲載決定)(出版予定)

  • [Journal Article] Field-Induced Incommensurate Order in Quai-1D S=1 Antiferromagnet

    • Author(s)
      T.Sakai, K.Okamoto, K.Okunishi, T.Tonegawa
    • Journal Title

      Proc.24th Int.Conf.Low Temp.Phys. (掲載決定)(出版予定)

URL: 

Published: 2007-04-02   Modified: 2016-04-21  

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