フラストレートしたダイマー系SrCu_2(BO_3)_2における中性子散乱実験(京大基礎研短期研究計画「フラストレーションとカイラル秩序」,研究会報告)

Abstract

SrCu_2(BO_3)_2は隣接するダイマーが直交しておりダイマー間の相互作用(J'=68K)がダイマー内の相互作用(J=100K)に比べ比較的大きいために比較的強く結合している、フラストレートした二次元ダイマー系としてみなすことが出来る。この系はダイマーの直交性から有限のダイマー間相互作用があるにもかかわらず、基底状態が厳密にダイマーの基底状態の積として理論的に記述できる。中性子非弾性散乱実験によりこの系のスピン・ダイナミックスがダイマーの直交性を反映して極端に局在するトリプレット励起(△=3meV)により形成されることが明らかになった。また磁場中高分解能中性子散乱実験により波数によっては零磁場中でトリプレットの縮態がすでに解けていることが明らかになった。