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Theoretical study of spin and thermal transport near a phase transition in magnetic materials

磁性材料相变附近自旋和热传输的理论研究

基本信息

批准号：
21K03469
负责人：
青山和司
金额：
$ 2.16万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

令和4年度の主な研究目的は、3次元古典スピン系おける磁気相転移が熱流・スピン流の輸送特性に与える影響を明らかにすることであった。相転移の臨界現象が磁気異方性のタイプによって固有の性質を示すことを念頭に、立方格子上の反強磁性XXZモデルに対し数値シミュレーションを行なった結果、熱伝導率は異方性の有無に依らず相転移温度で明確な異常を示さないが、スピン伝導率にその違いが顕著に現れることが明らかとなった。前者の熱伝導の結果は、過去の実験結果と整合的であり、今回用いた理論手法の有効性を示している。容易軸異方性がある場合にはスピン伝導率は相転移点で弱い異常を示すのみであるのに対し、等方系や容易面異方性がある場合には、温度低下に伴いスピン伝導率は相転移点に向かってべき的に発散することが明らかとなった。これは、スピン偏極に垂直な磁気揺らぎがスピン流の伝導に重要な役割を果たしていることを示唆している。さらに、等方的なHeisenberg系では、スピン伝導率は相転移温度を跨いだ低温側でも依然として発散的であることが数値計算、解析計算の結果から明らかとなった。今後、候補物質RbMnF3でスピン流測定が行われれば大変興味深い。これらの結果は、Phys. Rev. B誌に論文掲載された。カイラリティ起源の輸送現象の舞台として、ブリージングカゴメ格子J1-J3反強磁性体の研究にも取り組み、ゼロ磁場スカーミオン格子と呼べるトポロジカルカイラル秩序が等方的なHeisenberg系だけでなく磁気異方性がある場合にも安定に存在できることをモンテカルロシミュレーションを用いて明らかにした。さらに、低温カイラル相と高温常磁性相の間にカイラルドメイン相と呼べる中間相が実現することも明らかとなった。本結果は、J. Phys. Soc. Jpn. 誌にLetter論文として掲載された。

The main research purpose of the 4th year of Reiwa, the third-dimensional classical system of magnetism and phase change The transport characteristics of the heat flow and heat flow are affected by the heat flow and heat flow. The critical phenomenon of phase shift and the inherent properties of magnetic anisotropy. Head, anti-strong magnetism on the cubic lattice The result and the presence or absence of anisotropy in thermal conductivity are determined by the phase shift temperature and the indication of abnormality.さないが, スピン伝 conducting rate, にそのviolation, いが顕之, れることが明らかとなった. The results of the former are the results of the heat transfer, the results of the past are integrated, and the effectiveness of the theoretical techniques used this time is shown. The easy axis anisotropy is the case, the conductivity is the phase change point, the weak abnormality is the abnormality, the isotropic system is the easy surface anisotropy The sexual conditions are good, the temperature is low, the conductivity is low, and the conductivity is high.これは, スピン polarity に vertical な magnetic 気揺らぎがスピン flow の伝 gui にな丒 Fruit たしていることを Show 唆している.さらに、isogonal なHeisenberg system では、スピン伝 conductivity は phase transition temperature をcross いだlow The warm side is still the same as the numerical value calculation and the result of the analytical calculation are the results of the であることが. In the future, the candidate substance RbMnF3 will be measured in the current flow, which is of great interest.これらのRESULTSは、Phys. Rev. B Chronicle Paper published by された.カイラリティOrigin of transport phenomenon のstage として, ブリージングカゴメ grid J1-J3 reverse Research on ferromagnetic materials: Research on the magnetic field and the magnetic fieldイラルorderがisotropicなHeisenbergsystemだけでなくmagneticしanisotropyがあるoccasionにThe stability of the existence of the stable existence of the いて明らかにした.さらに, low temperature カイラル phase and high temperature normal magnetic phase にカイラルドThe メインphase is called and the middle phase is revealed. This result is published in J. Phys. Soc. Jpn.