系の空間的構造を反映した強い量子揺動をもつ系での新しいスピン構造とレスポンス

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量子効果が強い系がいろいろな空間的配位をもち、互いに相互作用している場合に量子効果に由来する種々の現象、新しい相の探求、動的性質の研究、観測方法の研究を進めてきた。以下に、それぞれに関して具体的に行った研究の概要を記す。秩序状態が光の照射などの外的な効果のもと起こすスイッチング現象に関する統計力学的なモデルを提案した。そこでは準安定状態と熱平衡状態が、光照射によるわずかな摂動によって切り替わる機構が存在することが明らかになった。また、光照射によるミクロな系の性質の変化については研究進行中である。準安定状態の緩和が熱的な励起ではなく、量子揺動のために起こることがいろいろな低温での観測で明らかになってきている。これらの現象を解析するための理論的定式化を行ってきた。特に、純粋に量子力学的な現象として非断熱遷移による現象の特徴を明らかにした。特に、外場を時間的に掃引したときの時間の変化や、交流外場のもとでの干渉現象などにおける特徴を周期ごとの時間発展演算子(フロケ演算子)の固有値問題として研究し、磁性体や伝導系に応用した。さらに、格子との相互作用の効果を調べるためボゾン系と結合した場合の非断熱遷移の性質も詳しく調べ、通常エネルギー準位の幅といわれるものの意味についての具体的機構を考察した。また、量子揺動が大きな系での電子スピン共鳴の吸収曲線に関する新しい方法を開発し、共鳴磁場の温度変化の空間的な構造依存性を明らかにするとともに、これまで困難であった吸収の線幅を双極子相互作用から第一原理的に求めることができた。最近興味を集めている様々な量子スピン相における特徴も明らかにしようとしている。