量子スピン液体の準粒子励起を反映した非平衡磁気ダイナミクス

反映量子自旋液体中准粒子激发的非平衡磁动力学

• 批准号: 19K03742
• 负责人: 那須 譲治
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Tohoku University (2021-2022)Yokohama National University (2019-2020)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K03742/
• 关键词: 量子スピン液体; 非平衡ダイナミクス

当該研究課題では、磁性絶縁体で現れる量子スピン液体がもつ分数準粒子に対する非平衡ダイナミクスの研究を行う。量子スピン液体とは強い量子ゆらぎと相互作用によって極低温まで時期秩序が抑制された量子状態であり、それが持つ強い量子エンタングルメントによって、そこからの素励起は、スピンがあたかも複数の準粒子に分裂したかのように振る舞う。それらが持つエネルギースケールは全く異なるため、励起構造だけでなく非平衡ダイナミクスも全く異なることが予想される。特に、実時間発展において、異なる動力学的性質を有する準粒子を別個の時間スケールで分離して観測できる可能性がある。さらに元の量子スピンからどのように分数化が生じる過程も議論することができるため、分数準粒子の非平衡状態の理解は、分数化の起源の解明にも重要である。本年度では、キタエフスピン液体で見られたスピンの分数化が他の系でも現れるかを検証するために、長距離の磁気相互作用を持つ系やスピンの長さを大きくした模型を対象に研究を行った。その結果、例えばキタエフ模型に対してスピンの長さを長くしていくと、量子ゆらぎが抑制されて量子スピン液体が不安定になり、量子スピン液体相の領域が小さくなることがわかった。これまで、スピンが1/2より大きな場合についてもスピンの分数化の兆候が、比熱のダブルピーク構造として観測されていたが、今後、そのような分数準粒子が非平衡ダイナミクスとしてどのように現れるかを検証していく必要がある。

This research topic is to investigate the non-equilibrium behavior of magnetic insulators and quantum liquids. Quantum liquid and strong quantum interaction, extremely low temperature, time order, suppression, quantum state, strong quantum liquid and strong quantum liquid, excitation, vibration, and separation of quasi-particles. The structure of the structure is not balanced. In particular, the time evolution, the dynamic properties of different quasiparticles, and the possibility of separation and measurement are discussed. It is important to understand the nonequilibrium state of fractional quasiparticles and the origin of fractional transformation. This year, we conducted research on the fractional analysis of liquid and other systems, the identification of long-range magnetic interactions, and the maintenance of long-range models. For example, the model of quantum physics can suppress the instability of quantum physics in liquid phase. In this case, the fractional quasiparticles are 1/2 times larger than the fractional quasiparticles, and the fractional quasiparticles are 1/2 times larger than the fractional quasiparticles.

项目成果

Imperial College London(英国)

伦敦帝国理工学院（英国）

Field-angle dependence of thermal Hall conductivity in a magnetically ordered Kitaev-Heisenberg system

磁序基塔耶夫-海森堡系统中霍尔热导率的场角依赖性

• DOI: 10.1103/physrevb.104.075121
• 发表时间: 2021
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Koyama Shinnosuke;Nasu Joji
• 通讯作者: Nasu Joji

冷却極性分子系でのKitaev量子スピン液体の実現について：汎関数繰り込み群による研究

关于基塔耶夫量子自旋液体在冷却极性分子系统中的实现：使用功能重正化群的研究

• 发表时间: 2021
• 作者: 福井毅勇;加藤康之;那須譲治;求 幸年
• 通讯作者: 求 幸年

キタエフ量子スピン液体のダイナミクスに対する乱れの効果

湍流对基塔耶夫量子自旋液体动力学的影响

• 发表时间: 2020
• 作者: 那須譲治;求 幸年
• 通讯作者: 求 幸年

Finite-Temperature Spin Dynamics and Transport Phenomena in Kitaev Quantum Spin Liquids

Kitaev 量子自旋液体中的有限温度自旋动力学和输运现象

• 发表时间: 2021
• 作者: Hwang Sung Hwa;Koga Kazunori;Hao Yuan;Attri Pankaj;Okumura Takamasa;Kamataki Kunihiro;Itagaki Naho;Shiratani Masaharu;Oh Jun-Seok;Takabayashi Susumu;Nakatani Tatsuyuki;J. Nasu
• 通讯作者: J. Nasu