格子の不均一さによる磁気構造の出現(基礎物理学研究所短期研究会「量子効果が顕著な役割を果たす磁性現象の新展開」,研究会報告)

Abstract

一次元の反強磁性鎖では強い量子ゆらぎのため絶対ゼロ度においても均一系においては磁化が出現しない。しかし、これらの系に何らかの不均一性を導入すると、磁気構造が誘起される。一次元鎖にnon magneticなサイトを混入するとopen bundary系の問題に帰着するが、S=1/2では静的な構造因子や局所帯磁率が解析的にあるいは数値的に求められている[1,2]。また、ランダムなexchange couplingを持つ鎖の性質についても調べられている[3,4,5]。そしてS=1のハイセンベルグ系では、特に端の効果は有名である[6,7]。本研究の目的は、格子の空間構造を反映した強い量子ゆらぎによる様々な量子スピン効果を明らかにすることである。そのため、いろいろな格子での磁気秩序における量子効果を、量子モンテカルロ法、対角化法などで調べた。今回、我々はS=1/2のuniformなハイセンベルグ鎖とボンド交替鎖で一部の相互作用の大きさを変えた系、およびタS=1のハイセンベルグ鎖にS=1/2のスピンを混入した系において現れる不均一性誘起磁気構造の性質、特に、その温度依存性を明らかにした。