Theoretical and Numerical Study on the Quantum Spin Liquid and Exotic Excitation of the Kagome-Lattice Antiferromagnet

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典型的な量子スピン液体の1つである朝永・ラッティンジャー液体を示す低次元量子スピン系について、最近注目されているスピン・ネマティック液体を中心に理論的・数値的研究を進めた。主な実績は以下の通りである。【スピンラダー系】桁方向の相互作用が異方的強磁性相互作用であるスピンラダー系の磁化過程において、2マグノンの束縛状態を準粒子とする朝永・ラッティンジャー液体相が出現することを理論予測した。さらにこの相の強磁場相において、スピン・ネマティック液体相が実現することを理論的に示した。【ボンド交代鎖】強磁性相互作用と反強磁性相互作用が交互に並ぶボンド交代鎖の強磁性相互作用に容易軸異方性を導入した理論模型を考え、この系の磁化過程を有限系の数値対角化と有限サイズスケーリングを適用して研究した。その結果、やはり2マグノンの朝永・ラッティンジャー液体相が出現するとともに、その高磁場側に、スピン・ネマティック液体相が実現することを理論予測することができた。【その他の系】デルタ・スピン鎖と呼ばれる系や歪んだダイヤモンド・スピン鎖においても、同様の磁場誘起スピン・ネマティック液体相が実現することを理路的に予測した。