量子臨界相の分類と非従来型量子臨界相の量子磁性体における実現

量子磁性材料中量子临界相的分类及非常规量子临界相的实现

• 批准号: 16J04731
• 负责人: 古谷 峻介
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J04731/
• 关键词: 幾何学的フラストレーション; 量子磁性体; スピンネマティック相; 量子相転移; 量子臨界相; 低次元量子磁性体; 共形場理論

前年度行った、1次元量子磁性体におけるスピンネマティック相の電子スピン共鳴実験を提案する研究成果を踏まえ、今年度は2次元及び3次元の量子磁性体におけるスピンネマティック相の、電子スピン共鳴による実験的同定についての研究を行った。スピンネマティック秩序は従来の磁気秩序とは異なり、回転対称性は破るものの反転対称性を破らない秩序である。スピンネマティック秩序が長距離秩序として自発的に生じるとき、南部・Goldstoneモードが生じる。この南部・Goldstoneモードはスピンネマティック秩序の生じる波数においてgaplessであるが、他の波数においてはgappedである。本研究では、この南部・Goldstoneモードに伴う電子スピン共鳴が生じること、その共鳴周波数が上記の南部・Goldstoneモードの励起gapに等しいことを、一般的な場合において示した。更に、この一般論を正方格子上の具体的なスピン模型に応用した。スピンネマティック相はマグノン対が束縛して生じる素励起がBose-Einstein凝縮を起こした相とみなすことができるが、南部・Goldstoneモードの励起gapは、マグノン対のBose-Einstein凝縮による相転移を反映し、特異的な磁場依存性を生じることがわかった。この磁場依存性の解析結果は、flavor wave理論を活用して得られた。また、実験研究者らと1次元量子磁性体BaCo2V2O8についての共同研究も行った。この物質はゼロ磁場下ではIsing的な量子反強磁性鎖でよく物性が理解できること、および低磁場の量子相がソリトンの閉じ込め相であることが知られている。本研究では、この物質のg因子が特徴的な交替的非対角成分を持つため、高磁場下で別種のソリトンの閉じ込め相へ相転移することを示した。同時に、非弾性中性子散乱実験結果を定量的に説明することに成功した。

The research results of the previous year's research on the electronic resonance of the first and first dimensional quantum magnetic materials have been developed. This year's research on the electronic resonance of the second and third dimensional quantum magnetic materials has been carried out. The order of the magnetic field is opposite to the order of the magnetic field. The order of the magnetic field is opposite to the order of the magnetic field. The order of long-distance order is self-generated, and the order of southern Goldstone is self-generated. The southern part of the country is Goldstone, and the order is generated. The number of waves is less, and the number of waves is more. In this study, the number of resonance cycles in the southern part of the Goldstone was recorded, and the excitation gap in the southern part was recorded. In addition, the general theory of square lattice on the specific model of the application The phase shift of the Bose-Einstein condensation is reflected in the magnetic field dependence of the magnetic field. The analysis results of the dependence of magnetic field are obtained by using the theory of flavor wave. The research team of BaCo2V2O8 quantum magnetic materials is working together. The quantum antiferromagnetic properties of these substances are understood under magnetic fields. In this study, the g factor of these substances is characterized by alternating non-opposite components, and the phase shift of different species under high magnetic fields is shown. At the same time, non-neutral particles scattered results in quantitative explanation of success

项目成果

Tomonaga-Luttinger liquid state with Neel order in quantum spin ladders

量子自旋梯中具有 Neel 级的 Tomonaga-Luttinger 液态

• 发表时间: 2017
• 作者: 利根川孝;古谷峻介;岡本清美;引原俊哉;坂井徹;Shunsuke C. Furuya
• 通讯作者: Shunsuke C. Furuya

University of Grenoble Alpes/Institut NEEL/Laboratoire Leon Bouillouin, CEA, CNRS(フランス)

格勒诺布尔阿尔卑斯大学/NEEL 研究所/Leon Bouillouin 实验室，CEA，CNRS（法国）

Topological quantum phase transition in the Ising-like antiferromagnetic spin chain BaCo2V2O8

• DOI: 10.1038/s41567-018-0126-8
• 发表时间: 2018-07-01
• 期刊: NATURE PHYSICS
• 影响因子: 19.6
• 作者: Faure, Quentin;Takayoshi, Shintaro;Grenier, Beatrice
• 通讯作者: Grenier, Beatrice

S=1/2量子スピン鎖の磁気四極子液体相と電子スピン共鳴

S=1/2量子自旋链的磁四极液相和电子自旋共振

• 发表时间: 2016
• 作者: 利根川孝;古谷峻介;岡本清美;引原俊哉;坂井徹;Shunsuke C. Furuya;Shunsuke C. Furuya;古谷峻介;古谷峻介;古谷峻介
• 通讯作者: 古谷峻介

Theory of electron spin resonance for detecting the quasi-long-range nematic order in frustrated ferromagnetic spin chain compounds

用于检测受挫铁磁自旋链化合物中准长程向列序的电子自旋共振理论

• 发表时间: 2016
• 作者: 利根川孝;古谷峻介;岡本清美;引原俊哉;坂井徹;Shunsuke C. Furuya;Shunsuke C. Furuya;古谷峻介;古谷峻介;古谷峻介;Shunsuke C. Furuya
• 通讯作者: Shunsuke C. Furuya