2003 Fiscal Year Annual Research Report
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14540362
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| Research Institution | AOYAMA GAKUIN UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
久保 健 青山学院大学, 理工学部, 教授 (30015862)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮原 慎 青山学院大学, 理工学部, 助手 (90365015)
桃井 勉 青山学院大学, 理化学研究所, 研究員 (80292499)
戸塚 圭介 京都大学, 基礎物理学研究所, 助教授 (80291079)
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| Keywords | 多体交換相互作用 / スカラーカイラリティー / 双対性 / ヘリウム3薄膜 / 梯子スピン系 / フラストレーション / 3角格子スピン系 / 拡張ハバード模型 |
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| Research Abstract |
本年度の成果は以下の通りである。
(1)4,5,6スピン相互作用を含む三角格子古典スピン系の磁場中基底状態を調べた。実験に対応すると考えられるパラメタ領域では、5スピン交換は強磁性状態を有利にするため、uuud状態の実現領域はかなり狭くなること、それに対し、6スピン交換の効果は比較的弱く相図の大きな変化を引き起こさない事が判った。
(2)電子間相互作用に強い競合が存在する時の新奇な秩序状態の有無を、最小モデルである梯子格子上の拡張ハバード模型で調べた。電子密度と電流間、及び、スピンと電荷自由度間の厳密な双対変換を作り、この変換を用い、環状電流や環状スピン電流がプラケットごとに交互に流れるカイラルな秩序状態が密度波(CDW)状態と双対な状態である事を示した。
(3)正四面体構造を持つスピン系、電子系は、幾何学的フラストレーションを持つ系の典型例のひとつであるが、最近発見されたtellurateと呼ばれる物質のモデルハミルトニアンを考察し、その基底状態相図、低エネルギーダイナミクス、強磁場下での性質などを明らかにした。
(4)フラストレーションの強い量子系では、有効な数値的方法が存在しない。そこで、直交多項式を利用した一種の高温展開法をフラストレーション系に応用することを試みた。その結果、非常な低温を除く領域では、厳密対角化などの結果をよく再現することがわかった。
(5)最近、時間反転対称性の破れたエキゾチックな相が関心を集めているが、4体相互作用の強い領域でのスピン梯子系の相図を場の理論を用いて解析し、いくつかの興味深い結果を得た。
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Research Products
(5 results)
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[Publications] K.Kubo, T.Momoi: "Magnetic ground-state phasediagram of a multiple-spin exchange model on the triangle lattice"Physica B. 329-333. 142-143 (2003)
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[Publications] T.Momoi, T.Hikihara: "Exact Duality Relations in Correlated Electron Systems"Physical Review Letters. 91・25. 256405 (2003)
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[Publications] T.Momoi, T.Hikihara, M.Nakamura, X.Hu: "Scalar chiral ground states of spin ladders with four-spin exchanges"Physical Review B. 67・17. 174410 (2003)
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[Publications] M.Takahashi, K.Kubo: "Origin of carrier-induced ferromagnetism of (Ga, Mn)As"Physica B. 329-333. 1247-1248 (2003)
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[Publications] M.Takahashi, K.Kubo: "Carrier States and Ferromagnetism in Diluted Magnetic Smiconductors"Journal of Physical Society of Japan. 72・11. 2866-2879 (2003)
