量子および古典スピン系の非線形ダイナミクス:エネルギー拡散と散逸構造の研究

量子和经典自旋系统的非线性动力学：能量扩散和耗散结构的研究

• 批准号: 05J03388
• 负责人: 工藤 和恵
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Osaka City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J03388/
• 关键词: 量子スピン系; パターン形成; 磁区パターン; ダイナミクス; エネルギー拡散; 非線形非平衡; 散逸構造; スピン波

磁性体の散逸構造の研究では、強磁性薄膜における磁区パターン形成の数値シミュレーションを行い、磁場掃引速度(クエンチ速度)と一軸異方性へのパターンの依存性を考察した。そして、磁場掃引速度から磁区パターンの特徴(海島構造か迷路構造か)を大まかに区別するための基準となるパラメタを提案した。また、振動磁場を印加した場合の磁区パターンの中で、振動磁場の周波数よりずっと遅い速度で並進するパターンについて、解析的な研究も行った。変数を急激に振動する部分とゆっくり変化する部分に分け、遅い変数の従う方程式を、2つの異なる方法で導いた。その2つの異なる方程式に対して、パターンの安定性を調べ、理想的な並進パターンが出現する条件について議論した。量子スピン系のダイナミクスの研究では、強磁性的量子ハイゼンベルク模型を1粒子的に扱った場合のスピンの実空間でのダイナミクスを調べた。具体的には、下向きスピンが一つの場合について、その下向きスピンの実空間での存在確率分布の時間発展を数値的に計算した。そのダイナミクスの様子を、対応する古典模型から位相空間の図を調べることで、説明することができた。あるパラメタの組み合わせで、古典位相空間上に狭いトーラスの束ができる。それに対応するところに初期の量子スピン波束を置くと、その波束はあまり広がることなくかなりの長時間、スピン鎖の上を走り続けることが分かった。また、量子情報の分野で話題となっているエンタングルメントについても計算し、量子情報の転送という面でもメリットがありうることを示した。

Magnetic body の dissipative structure の research で は, strong magnetic thin film に お け る magnetic パ タ ー ン form の the numerical シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を line い, magnetic field sweep speed (ク エ ン チ speed) と one axis square difference へ の パ タ ー ン の dependency を investigation し た. そ し て, magnetic field sweep speed か ら magnetic パ タ ー ン の, 徴 (island structure か lost か) を big ま か に difference す る た め の benchmark と な る パ ラ メ タ を proposal し た. ま た, vibration magnetic field を Inca し の た occasion of magnetic パ タ ー ン の の で, vibration in the magnetic field frequency count よ り ず っ と 遅 い speed で す leading る パ タ ー ン に つ い な research line も っ て, parse た. Part - number を nasty shock vibration す に る と ゆ っ く り variations change す る part に け, 遅 い - several の 従 う equation を, 2 つ の different な る method で guide い た. そ の 2 つ の different な る equation に し seaborne て, パ タ ー ン の stability を べ, ideal な hand パ タ ー ン が appear す る conditions に つ い て comment し た. Quantum ス ピ ン is の ダ イ ナ ミ ク ス の research で は, strong magnetic quantum ハ イ ゼ ン ベ ル を ク model 1 particle に Cha っ た occasions の ス ピ ン の be space で の ダ イ ナ ミ ク ス を adjustable べ た. Specific に は, next to the き ス ピ ン が a つ の occasions に つ い て, そ の next to き ス ピ ン の be space で の is の time 発 exhibition of probabilistic distribution を に of the numerical calculation し た. そ の ダ イ ナ ミ ク ス の others を, 応 seaborne す る classical model か ら phase space の 図 を adjustable べ る こ と で, description, す る こ と が で き た. The あるパラメタ あるパラメタ is a combination of み and わせで, and the に narrow ト ト ラス ラス <s:1> beam on the classical phase space がで る る. そ れ に 応 seaborne す る と こ ろ に early の quantum ス ピ ン beam を buy く と, そ の beam は あ ま り hiroo が る こ と な く か な り の long, ス ピ ン lock の を go り 続 け る こ と が points か っ た. ま た, quantum information の eset で topic と な っ て い る エ ン タ ン グ ル メ ン ト に つ い て も し calculation, quantum information の planning send と い う surface で も メ リ ッ ト が あ り う る こ と を shown し た.

项目成果

Magnetic Domain Patterns Depending on the Sweeping Rate of Magnetic Fields

磁畴图案取决于磁场的扫描速率

• 发表时间: 2007
• 期刊: J. Phys. Soc. Jpn. 76
• 作者: K.Kudo;M.Mino;K.Nakamura
• 通讯作者: K.Nakamura

量子多体系の基底状態の動的安定性

量子多体系统基态的动态稳定性

• 期刊: 京都大学数理解析研究所講究録 (掲載予定)
• 作者: 竹井成和;藤崎和香;西田眞也;Gen Nishitai;Junko Nakagawa;Katsura Suzuki;Masato Matsuoka;Fang Liu;西躰 元;Gen Nishitai;Kazue Kudo;Kazue Kudo;Kazue Kudo;Kazue Kudo;工藤 和恵
• 通讯作者: 工藤 和恵

Magnetic domain patterns under time-dependent field

随时间变化的磁场下的磁畴图案

• 发表时间: 2007
• 作者: 竹井成和;藤崎和香;西田眞也;Gen Nishitai;Junko Nakagawa;Katsura Suzuki;Masato Matsuoka;Fang Liu;西躰 元;Gen Nishitai;Kazue Kudo;Kazue Kudo;Kazue Kudo;Kazue Kudo;工藤 和恵;工藤 和恵;工藤 和恵;工藤 和恵
• 通讯作者: 工藤 和恵

振動磁場下の並進する磁区パターン

在振荡磁场下平移磁畴图案

• 发表时间: 2007
• 作者: 竹井成和;藤崎和香;西田眞也;Gen Nishitai;Junko Nakagawa;Katsura Suzuki;Masato Matsuoka;Fang Liu;西躰 元;Gen Nishitai;Kazue Kudo;Kazue Kudo;Kazue Kudo;Kazue Kudo;工藤 和恵;工藤 和恵;工藤 和恵
• 通讯作者: 工藤 和恵

One-magnon spin dynamics under an oscillating field

振荡场下的单磁振子自旋动力学

• 发表时间: 2007
• 作者: 竹井成和;藤崎和香;西田眞也;Gen Nishitai;Junko Nakagawa;Katsura Suzuki;Masato Matsuoka;Fang Liu;西躰 元;Gen Nishitai;Kazue Kudo;Kazue Kudo;Kazue Kudo;Kazue Kudo;工藤 和恵;工藤 和恵;工藤 和恵;工藤 和恵;工藤 和恵
• 通讯作者: 工藤 和恵