二次元強相関電子系における磁性の理論的研究

1.二次元スピン-1/2反強磁性ハイゼンベルグ模型に対して、ホルシュタイン-プリマコフ変換を用いて、1/S展開を系統的に行った。スピン波分散関係、一様垂直帯磁率、スピンステフネス係数、副格子磁化が1/(2S)^2の補正まで計算された。この際、本年度講入のコンピューターを用いて数式処理を行った。二次の補正は、いずれの物理量に対しても、無視できない程度の大きさで、1/S-展開がよい漸近展開で有効であることがわかった。他の方法による計算と比べても定量的によい一致を示している。この結果は、流体力学的関係式を小さな数値的誤差の範囲内で満足しており、計算は大変信頼できるものと思われる。動的構造因子に関しても、1/(2S)^2のオーダーまで計算を進めた。横スピン相関部分については、二次の補正は3マグノン励起による幅広いサイドバンドピークひきおこすことが見い出され、又、縦スピン相関部分については、二次の補正は2マグノン励起のスペクトル形を大きく変化させることが見い出された。2.上記反強磁性体にホールが低濃度にドープされた場合に、ホールの運動とスピン励起との競合の効果を調べ、スピン波速度は、ホールの非コヒーレントな運動によりドーピング濃度とともに急激にソフト化することが見い出された。3.有限温度下で長距離秩序が消失した場合のホールの運動の変化を、スレーブフェルミオン-シュヴィンガーボソン表示を用いて研究した。物理的ホールに対応すると考えられるスレーブフェルミオンとシュヴインガーボソンとの束縛状態が低温で見い出され、その束縛状態のエネルギー分散関係は、長距離秩序の存在する場合の特徴を保っていることが明らかにされた。

1.二次元スピン-1/2反強磁性ハイゼンベルグ模型に対して、ホルシュタイン-プリマコフ変換を用いて、1/S展開を系統的に行った。スピン波分散関係、一様垂直帯磁率、スピンステフネス係数、副格子磁化が1/(2S)^2の補正まで計算された。この際、本年度講入のコンピューターを用いて数式処理を行った。二次の補正は、いずれの物理量に対しても、無視できない程度の大きさで、1/S-展開がよい漸近展開で有効であることがわかった。他の方法による計算と比べても定量的によい一致を示している。この結果は、流体力学的関係式を小さな数値的誤差の範囲内で満足しており、計算は大変信頼できるものと思われる。動的構造因子に関しても、1/(2S)^2のオーダーまで計算を進めた。横スピン相関部分については、二次の補正は3マグノン励起による幅広いサイドバンドピークひきおこすことが見い出され、又、縦スピン相関部分については、二次の補正は2マグノン励起のスペクトル形を大きく変化させることが見い出された。2.上記反強磁性体にホールが低濃度にドープされた場合に、ホールの運動とスピン励起との競合の効果を調べ、スピン波速度は、ホールの非コヒーレントな運動によりドーピング濃度とともに急激にソフト化することが見い出された。3.有限温度下で長距離秩序が消失した場合のホールの運動の変化を、スレーブフェルミオン-シュヴィンガーボソン表示を用いて研究した。物理的ホールに対応すると考えられるスレーブフェルミオンとシュヴインガーボソンとの束縛状態が低温で見い出され、その束縛状態のエネルギー分散関係は、長距離秩序の存在する場合の特徴を保っていることが明らかにされた。