新奇フッ化物一次元量子スピン系における励起状態と交替磁場の効果

新型氟化物一维量子自旋系统中激发态和交变磁场的影响

• 批准号: 10J08638
• 负责人: 梅垣 いづみ
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J08638/
• 关键词: 磁性; 量子スピン系; 中性子非弾性散乱; 一次元系; 磁気励起

私はこれまでに一次元量子スピン系フッ化物KCuGaF_6の単結晶を育成し,磁化測定や比熱測定,電子スピン共鳴実験,中性子非弾性散乱実験によって,その物性を調べてきました。そのなかでKCuGaF_6の低エネルギー励起が量子サインゴルドンモデルで描写できることが明らかになってきました。その励起ギャップの原因とされる交替磁場と呼ばれる内部磁場がKCuGaF_6ではとくに大きく,また交換相互作用が大きいので,これまでにはあまり調べられてこなかったより低エネルギーでの励起ギャップについて詳細に調べられることが期待されます。前年度の結果を受け,今年度はまず比熱を磁場方向を変えて測定し,新しい解析も取り込みました。その結果,低温でのこの物質の磁気比熱は量子サインゴルドン模型の素励起で記述されるということのほかに,磁気比熱に対して素励起以外の励起準位からの寄与があることが明らかになりました。これは,以前ESR実験で観測していたUnknownモードからの寄与と考えられます。この結果は理論研究を多いに励ますこととなり,その結果として,これまで物質によっては観測されなかったり,観測されていてもその背景の物理の理解にまでは到達しなかった,Unknownモードの存在が,結晶の欠陥や非磁性不純物によって一次元鎖上に生じる鎖端の効果で現れる,量子的な状態であるBoundary bound stateという状態であることが明らかになりました。また今年度は中性子非弾性散乱実験を十分低い温度で行い,その結果,KCuGaF_6がよい一次元物質であり,磁場によって交替磁場による励起ギャップが生じることを確認しました。実験で得られたq=πでの励起ギャップのエネルギーはこれまでのESRの結果とよく一致していることがわかりました。一方で,興味深いことに,不整合波数での励起ギャップは理論予想と大きく異なり,予測と異なる分散関係が得られました。このことは今後明らかにするべきことだと考えています。

Private one-dimensional quantum fluoride compound KCuGaF_6 crystal was grown and magnetized measured. Specific heat measurement, electronic スピン resonance 実験, neutral non-elastomeric scattered 実験 によって, and そのphysical properties を Adjustment べてきました.そのなかでKCuGaF_6のlow エネルギー利起がquantumサインゴルドンモデルで Description できることが明らかになってきました. The cause of the その利起ギャップのとされるAlternating magnetic fieldとcall ばれるInternal magnetic fieldがKCuGaF_6ではとくに大きく,またExchange interactionが大きいので,これまでにはあまり动べられてこなかったよりlow エネルギーでの利起ギャップについてDetailsに动べられることがLooking forward to されます. The results of the previous year were measured, and the specific heat and magnetic field direction of this year were determined, and the new results were analyzed and analyzed.そのResults, Low-temperature でのこのMatter のMagnetic 気Specific heat はQuantum サインゴルドン model のESSENCE RISK narration されるということのほかに, magnetic 気specific heat に対して のstimulus from outside the element からの Send and があることが明らかになりました.これは, previously ESR実験で観measurementしていたUnknownモードからの sent and と考えられます.このRESULTはTheoretical researchを多いに力ますこととなり,そのRESULTとして,これまでMATTERよっては観measurementされなかったり,観measurement されていてもそのBackground のphysicsのUnderstanding にまでは to达しなかった,Unknown モードのexistent が,Crystal のowed 癥やnon-magnetic impurity によってOne-dimensional lock on に生じるlock end のeffect でappear れる,quantum なstate であるBoundary bound stateというstateであることが明らかになりました. This year's neutral, non-elastomeric, scattered, very low temperature, the result, KCuGaF_6がよいOne-dimensional matter であり, magnetic field によって alternating magnetic field によるenergize ギャップが生じることをconfirmation しました.実験で得られたq=πでの利起ギャップのエネルギーはこれまでのESRのRESULTSとよく unanimousしていることがわかりました. On the one hand, the interest is deep, the non-integrated wave number is stimulated by the theory, and the theory is expected to be different, and the dispersion relationship is expected to be different.このことは后明らかにするべきことだと卡えています.

项目成果

一次元反強磁性鎖KCuGaF6の低エネルギー励起と量子sine-Gordonモデルの素励起

一维反铁磁链KCuGaF6的低能激发和量子正弦戈登模型的基本激发

• 发表时间: 2012
• 作者: 梅垣いづみ，田中秀数，小野俊雄，M. Laver;Ch. Niedermayer;Ch. Rüegg
• 通讯作者: Ch. Rüegg

中性子非弾性散乱による一次元量子sine-Gordonスピン系KCuGaF_6の磁気励起観測

非弹性中子散射磁激发观测一维量子正弦戈登自旋系KCuGaF_6

• 发表时间: 2011
• 作者: Naofumi Tsunoda;Takaharu Otsuka;Noritaka Shimizu;Toshio Suzuki;梅垣いづみ;梅垣いづみ;角田直文;Tatsuya Shiino;梅垣いづみ
• 通讯作者: 梅垣いづみ

Thermodynamic properties of quantum sine-Gordon spin chain system KCuGaF 6

• DOI: 10.1103/physrevb.85.144423
• 发表时间: 2011-12
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: I. Umegaki;Hidekazu Tanaka;T. Ono;M. Oshikawa;K. Sakai

Elementary excitations and specific heat in quantum sine-Gordon spin KCuGaF6

量子正弦戈登自旋 KCuGaF6 中的基本激发和比热

• 发表时间: 2011
• 期刊: Physica E
• 影响因子: 3.3
• 作者: I.Umegaki;T.Ono;H.Tanaka;M.Oshikawa;K.Sakai
• 通讯作者: K.Sakai

量子sine-Gordonスピン鎖KCuGaF_6における中性子非弾性散乱実験

量子正弦戈登自旋链KCuGaF_6中子非弹性散射实验

• 发表时间: 2010
• 作者: Naofumi Tsunoda;Takaharu Otsuka;Noritaka Shimizu;Toshio Suzuki;梅垣いづみ;梅垣いづみ;角田直文;Tatsuya Shiino;梅垣いづみ;角田直文;椎野竜哉;角田直文;梅垣いづみ
• 通讯作者: 梅垣いづみ