フラストレート系における磁気伝導現象とダイナミクス

受挫系统中的磁传导现象和动力学

基本信息

批准号：
12J00305
负责人：
赤城裕
金额：
$ 1.15万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

三角格子上強磁性近藤格子模型におけるスピンスカラーカイラル秩序相において、局在スピンに量子性を導入した際の輸送特性は明らかになっておらず、更なる新規現象が期待される。そこで本研究では、三角格子上の近藤格子模型が示すスカラーカイラル秩序相における量子揺らぎに起因した新規輸送現象を探るために、局在スピンに対するHolstein-Primakoff変換によりマグノンを導入した。フェルミオン系でよく知られたThouless-Kohmoto-Nightingale-Nijs (TKNN)公式と本質的に同等の式を導くようなマグノン(ポソン)流を定義することで、マグノンの輸送特性を調べた。その結果、スピン-電荷結合系においても、自発的に発現したスカラーカイラリティに由来してマグノンホール効果が起こることが明らかとなった。また、周波数依存性においては、ボゴリューボフード・ジャン型のハミルトニアンで記述される本系特有の応答として、2マグノン過程が大きな応答を示すことが分かった。さらに、スピン-電荷結合定数を変化させることでマグノンホール係数の符号が反転することが分かった。これはスピンのみの系では見られない現象であり、電子状態におけるギャップ構造の変化間接ギャップ構造から直接ギャップ構造への遷移)と関連していることが示唆される。また、本系においては伝導電子とマグノンが結合していることに由来して、電場によりマグノン流を誘起することが可能であることも明らかとなった。そのため、この系では新規輸送現象として、電場誘起マグノンホール効果が現れることが期待される。これらは工学的応用の可能性を秘めた結果となっている。例えば、本系と磁性絶縁相の接合糸が一つの応用例である。この系にマグノン流が流れ込むとホール電圧が得られるため、マグノン流検出器として応用や、マグノン流/電流変換器などのような応用が期待される。

在三角形晶格上的铁磁临床晶格模型中的自旋量表手性有序阶段中，当量子特性引入局部旋转中时，运输特性尚未显示出来，并且预计会有进一步的新现象。因此，在这项研究中，由荷斯坦 - 普里马科夫（Holstein-Primakoff）在局部旋转上引入了镁质，以探索由三角晶格上的近野晶格模型显示的标量性手性秩序相处的量子波动引起的新型传输现象。我们通过定义导致方程式基本上等同于Thou-Kohmoto-nightingale-Nijs（TKNN）公式的磁蛋白（POSONE）流来研究镁的运输特性，该方程式基本上等同于Fermion System众所周知。结果，据揭示了磁孔效应也是由于自发表达的旋转耦合系统中的标量性手性而引起的。此外，就频率依赖性而言，发现两麦克农过程表现出很大的响应，这是Bogoleu Bo-Bo-Bo-Food Jean Type Hamiltonian所描述的该系统所独有的响应。此外，发现更改旋转式耦合常数倒置磁孔系数的符号。这是在仅自旋系统中看不到的一种现象，这表明它与电子状态从间接间隙结构到直接间隙结构的间隙结构的变化有关）。还可以揭示在该系统中，由于导电电子和磁通是耦合的，因此可以通过电场诱导镁流动。因此，预计电场诱导的镁孔效应将在该系统中作为一种新的运输现象出现。这些结果为工程应用提供了潜力。例如，本系统的粘结线和磁绝缘阶段是一种应用。当镁元素流入该系统时，将获得霍尔电压，并预期诸如镁流探测器之类的应用。