2003 Fiscal Year Annual Research Report
1次元競合量子スピン系におけるカイラル秩序相の研究
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14540358
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
鏑木 誠 神戸大学, 国際文化学部, 教授 (40093504)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
康 敏 神戸大学, 国際文化学部, 助教授 (60290425)
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| Keywords | 低次元量子スピン系 / カイラル相 / 競合スピン系 / 計算物性物理 / DMRG |
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| Research Abstract |
我々は、競合する第1近接(J1)および第2近接(J2)相互作用を持つ1次元S=1XXZ量子スピン系のHeisenberg領域およびXY領域(における基底状態を調べ、XY領域のJ2/J1が大きい所で、古典的なヘリカル秩序は無く、隣接スピン間のカイラリティのみが長距離秩序となる「カイラル秩序相」を密度行列繰り込み群(DMRG)等を用いた数値的解析により発見した。本研究の目的は、申請者達が発見したこの「カイラル秩序相」に関して、1)ハミルトニアンに含まれる相互作用空間での存在領域、2)発現機構、3)励起状態の性質、4)磁化過程等を明らかにする事によって、その物理的描像を確立することである。昨年度に引き続き、本年度は、カイラル秩序相の発現機構を明らかにするため、以下のことを行った。
1)行列積波動関数を用いた変分法による1次元S=1ハイゼンベルグ系のハルデン相に対する不純物スピン効果の解析。
2)1イオン性異方性があるS=1競合系イジング模型における磁化課程の解析より、長周期構造の出現範囲の確定。
3)S=1/2強磁性的デルタChainの基底状態の解析。
これらの実績により、カイラル相は古典系描像に限りなく近いものであることが、判明た。また、強磁性的デルタChainおいてもカイラル相に相当する相の存在が明らかになった。なお、当初の計画したKOBEPACKおよびDMRGを用いた数値解析は収束性が悪く、現在、そのアルゴリズムを改良中である。なお、改良中のKOBEPACKおよびDMRGプログラムは、この研究の成果として最終的にはパッケージ化して公開する予定である。
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[Publications] Makoto Kaburagi: "Impurity Spin Effect on the Spin-1 Antiferromagnetic Heisenberg Chain"Journal of Physical Society of Japan. 72, Suppl.B. 135-139 (2003)
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[Publications] Takashi Tonegawa: "Ground-state properties of an S=1/2 Delta-chain with ferro- and antiferromagnetic interactions"Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 未定. (2004)
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[Publications] Makoto Kaburagi: "Magnetization process of an Ising-type frustrated S=1 spin chain"Journal of Physics : Condensed Matter. 16, 11. S765-S772 (2003)
