ベクトル・スピン・カイラリティー、スピン液体と磁気強誘電性の理論的研究

矢量自旋手性、自旋液体和磁性铁电性的理论研究

• 批准号: 20046016
• 负责人: 小野田 繁樹
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20046016/
• 关键词: 強相関電子系; 磁性; スピン液体; スピンキラリティー; 磁気強誘電性; 強誘電性

局在した電子のスピンの間には、交換相互作用と呼ばれるスピンの向きを平行・反平行にそろえようとする力がはたらく。本研究では、この交換相互作用が強いフラストレートをもつ三角形構造によって構成される1次元的・2次元的物質に対し、有効模型を用いた理論解析によって、極低温での物性の理論予測・説明を行ってきた。特に、Cu^<2+>イオンの電子スピンから構成される擬1次元物質の物性を理論的に理解するため、密度行列繰り込み群法を改良した数値計算によって1次元スピン1/2模型を解析した。その結果、スピン交換相互作用が最近接で強磁性的、次近接で反強磁性的で、かっ、磁気異方性が小さい場合に、スピンそのものは準長距離秩序、ベクトル・スピン・カイラリティーは長距離秩序を示す量子相が、広範な領域で存在することを世界に先駆けて示した。このベクトル・スピン・カイラリティーの形成機構は、現実の物質において弱い3次元的相互作用が量子揺らぎに勝って、螺旋磁気秩序をもたらす主因となっていることが分かった。このことは、主として最近接スピン交換相互作用が強磁性的である銅酸化物において、磁気強誘電性が実験的に観測されていること符号する。また、現実に螺旋磁気秩序のために強誘電性を示す擬1次元物質に対して現実的な模型を導入し、その電磁応答スペクトルをスピン波理論による解析から計算した。その結果、螺旋磁気秩序形成に伴う南部ゴールドストーン=モードが、異方性・3次元性のためにエネルギーギャップをもち、それが誘電関数スペクトルにも顕著に現れることを示した。このスピン波理論により、LiCu_2O_2におけるテラヘルツ分光スペクトル、核磁気共鳴スペクトル、中性子磁気散乱の実験結果を説明することに成功した。

The interaction between the two sides of the coin is parallel. In this study, the exchange interaction between the strong and the triangular structure, the composition of the 1st and 2nd dimensional substances, the existence of the model, the theoretical analysis, the theoretical prediction and explanation of the physical properties at extremely low temperatures are carried out. Special, Cu^2+>, electron structure, theoretical understanding of 1-dimensional matter, density matrix method, numerical analysis of 1-dimensional matter As a result, the exchange interaction between the nearest ferromagnetic, the next closest antiferromagnetic, the magnetic anisotropy, the quasi-long distance order of the magnetic field, the quantum phase relationship, the existence of the domain, and the world's first demonstration. The formation mechanism of this phenomenon is the interaction of the weak three-dimensional quantum and helical magnetic order. The exchange interaction between copper and iron, copper and iron. The electromagnetic wave theory is used to analyze and calculate the electromagnetic wave model of the helical magnetic field. As a result, the spiral magnetic order is formed in the south, and the anisotropy and three-dimensional property are formed in the south. This paper describes the results of LiCu_2O_2 spectroscopy, NMR spectroscopy and neutronic magnetic scattering successfully.

项目成果

Pr系パイロクロア型磁性体におけるカイラル・四極子相関

Pr 基烧绿石型磁体中的手性四极相关性

• 发表时间: 2009
• 作者: M. Fujihala;M. Hagihala;X.G Zheng;T. Kawae;Yo Machida;Satoru Nakatsuji;Su Do Yi;Masahiro Sato;Ryuichi Shindou;S.Furukawa;H.Katsura;J.H.Park;T.Hikihara;小野田繁樹;小野田繁樹;小野田繁樹;小野田繁樹;佐藤正寛;田中洋一;佐藤正寛;小野田繁樹;小野田繁樹;田中洋一
• 通讯作者: 田中洋一

一次元スピン1/2マルチフェロイクスにおけるカイラリティと量子効果

一维自旋 1/2 多铁性材料中的手性和量子效应

• 发表时间: 2009
• 作者: M. Fujihala;M. Hagihala;X.G Zheng;T. Kawae;Yo Machida;Satoru Nakatsuji;Su Do Yi;Masahiro Sato;Ryuichi Shindou;S.Furukawa;H.Katsura;J.H.Park;T.Hikihara;小野田繁樹;小野田繁樹;小野田繁樹;小野田繁樹;佐藤正寛;田中洋一;佐藤正寛;小野田繁樹;小野田繁樹;田中洋一;佐藤正寛;桃井勉;小野田繁樹;小野田繁樹;古川俊輔
• 通讯作者: 古川俊輔

スピン液体におけるスピンカイラリティー : 強誘電性と異常ホール効果

自旋液体中的自旋手性：铁电性和反常霍尔效应

• 发表时间: 2009
• 作者: M. Fujihala;M. Hagihala;X.G Zheng;T. Kawae;Yo Machida;Satoru Nakatsuji;Su Do Yi;Masahiro Sato;Ryuichi Shindou;S.Furukawa;H.Katsura;J.H.Park;T.Hikihara;小野田繁樹;小野田繁樹;小野田繁樹;小野田繁樹;佐藤正寛;田中洋一;佐藤正寛;小野田繁樹;小野田繁樹;田中洋一;佐藤正寛;桃井勉;小野田繁樹;小野田繁樹
• 通讯作者: 小野田繁樹

三角格子多体交換模型におけるカイラル・ネマティック相

三角晶格多体交换模型中的手性向列相

• 发表时间: 2009
• 作者: M. Fujihala;M. Hagihala;X.G Zheng;T. Kawae;Yo Machida;Satoru Nakatsuji;Su Do Yi;Masahiro Sato;Ryuichi Shindou;S.Furukawa;H.Katsura;J.H.Park;T.Hikihara;小野田繁樹;小野田繁樹;小野田繁樹;小野田繁樹;佐藤正寛;田中洋一;佐藤正寛;小野田繁樹;小野田繁樹;田中洋一;佐藤正寛;桃井勉
• 通讯作者: 桃井勉

Quantum Fluctuations of Chirality in One-Dimensional Spin-1/2 Multiferroics: Gapless Dielectric Response from Phasons and Chiral Solitons

• DOI: 10.1143/jpsj.77.123712
• 发表时间: 2008-12-01
• 期刊: JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN
• 影响因子: 1.7
• 作者: Furukawa, Shunsuke;Sato, Masahiro;Onoda, Shigeki
• 通讯作者: Onoda, Shigeki