セミナー情報

第61回 原研・兵県大合同コロキウム

日時: 平成21年10月27日(火) 16:00〜
Date and time: 27th October (Tue.) 16:00〜
場所: 兵庫県立大学理学部 研究棟7階談話室(739号室)
Place: University of Hyogo, Lecture room (room 739) 7F
題目: 量子スピン鎖における異方性逆転現象
Title: Anisotropy Inversion Phenomena in Quantum Spin Chains
講演者: 岡本清美  氏 (東工大院理工)
Speaker: Prof. Kiyomi Okamoto (Dept. of Physics, Tokyo Institute of Technology)
Abstract:

S=1/2 の最近接量子スピン鎖のスピン間相互作用にXXZ型の異方性を導入すると(すなわち,結合定数が JxyJz),Jz>Jxyでは基底状態はネール状態であり,Jz<Jxyでは基底状態は朝永−ラッティンジャー液体(TLL)状態である. このことはSが半奇数のスピン鎖については一般に成り立つと信じられている. また,Sが整数の場合にはネール相とTLL相との間にハルデイン相が挟まっているものの,十分 Jzが大きければ基底状態はネール状態であり,Jzが十分小さければ基底状態はTLL状態である. ところが,フラストレーションと3量体性を含む S=1/2 量子スピン鎖のあるパラメーター領域ではJz>Jxyの場合に基底状態が TLL 状態であり,Jz<Jxyの場合に基底状態がネール状態である,という通常と逆のケースがあることが講演者によって発見された. これは,ハミルトニアンの異方性と状態の異方性とが逆転しているもので,我々はこれを「異方性逆転現象」と呼んでいる. 講演ではいくつかのモデルについて異方性逆転現象が起きることを示し,その機構や物理的解釈について論じたい.

If we introduce the XXZ type anisotropy to the nearest-neighbor spin-spin interactions of the S=1/2 quantum spin chains (i.e. the coupling constants are Jxy and Jz), the ground state is the Neel state when Jz>Jxy, whereas it is the Tomonaga-Luttinger liquid (TLL) state when Jz<Jxy. This is believed to be generally true for half integer spin chains. In case of integer spin chains, although the Haldane phase exists between the Neel and TLL phases, the ground state is the Neel state when Jz is sufficiently large and it is the TLL state when Jz is sufficiently small. However, we found the inverse cases for some parameter regions of the S=1/2 quantum spin chains with frustrations and trimer natures: the ground state is the TLL state when Jz>Jxy, while it is the Neel state when Jz<Jxy. In these cases the anisotropies of the Hamiltonians and the wave functions are interchanged, which should be called "Anisotropy Inversion Phenomena". In this talk, I want to show the existence of the Anisotropy Inversion Phenomena for several models and to discuss their mechanisms and physical interpretations.