量子スピン系におけるフラストレーションが引き起こす新奇な現象

量子自旋系统受挫引起的新现象

• 批准号: 05J08594
• 负责人: 得能 光行
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J08594/
• 关键词: 冷却原子気体; ボース粒子系; 1次元量子多体系; ボソン化法; 朝永-Luttinger液体; Ginzburg-Landau理論; 一次元量子スピン系; 量子相転移; フラストレーション; 朝永・Luttinger液体; ボース粒子; Aharonov-Bohm効果; リング型干渉計; 1次元量子スピン; 三量体; Y字型ポテンシャル; Andree反射

本年度では,以下の研究テーマに着手した。本研究は現在Physical Review Letters誌に論文投稿中である.1次元的に束縛された原子気体の基底状態における自発回転現象1次元的に捕獲された原子気体について,1次元軸に垂直な面内でのボース粒子の運動の抑制が完全でない場合についての理論研究を行った.軸に垂直な面内での運動の量子化により,1次元的な分散関係に複数のバンドが現れる.多バンド構造が関わってくる物理の単純な場合として,我々は最低エネルギーバンドのみでなくさらに上の準位にもボース粒子が占有している場合について議論した.3次元空間中に調和型束縛ポテンシャルが存在する場合のボース粒子系を議論の出発点とし,キュムラント展開を用いて有効的な1次元の問題に縮約した.Ginzburg-Landau理論とボソン化法の手法を組み合わせることで,基底状態の性質を調べた.その結果,1次元的に束縛されたボース気体の基底状態はトラップ軸周りに関して自発的に回転していることが分かった.1次元的に捕獲された原子気体の研究は,近年非常に活発に行われているが.理論研究では,最低エネルギーバンドにのみ粒子が占有している1次元極限を議論しているものが殆どであり.我々が議論した多バンド効果に着目した研究はない.今回の我々が得た研究結果は,多バンド系にこれまで知られていない物理が豊富に含むことを示唆するもので,今後の低次元冷却原子気体における新たな理論研究を促すものになると期待される.また,この系はフラストレートしたスピンチューブにおけるカイラル秩序とも密接に関係している.上記の研究テーマに加え,我々は昨年度まで研究してきたテーマ●Y字型ポテンシャル中のボース気体の動的現象●リング型干渉計におけるボース粒子の輸送現象とAharonov-Bohm効果についての研究成果をPhysical Review Letters誌に投稿し,論文出版が受理された.この論文は来年度出版予定である.

今年，我们已经开始了以下研究主题：目前，该研究目前正在提交信件。在一维原子气体的基底，对于一维原子气体，我们对一个理论研究进行了一项理论研究，在该情况下，我们进行了一项理论研究，在这种情况下，垂直于一维轴的平面中的玻璃颗粒运动并不完美。垂直于轴的平面中运动的量化导致多个频段出现在一维分散关系中。作为一个简单的物理案例，其中涉及多摩德结构，我们讨论了bose颗粒不仅占据最低能带，而且较高水平的情况。我们使用讨论的起点将BOSE颗粒减少到使用累积膨胀的有效一维问题。通过将金茨堡 - 兰道理论与琼脂化方法相结合，我们研究了基态的性质。结果，将一维结合的玻色气体的基态被困。发现原子气体自发绕轴旋转。尽管近年来对一个维度捕获的原子气的研究一直非常活跃。在大多数理论研究中，大多数粒子都在讨论仅占据最低能带的一维极限。没有研究重点是我们讨论的多型效应。我们的研究结果表明，多播种系统含有上一家尚不清楚的丰富物理学，并有望鼓励将来低维冷却原子气体的新理论研究。该系统在沮丧的旋转管中也与手性顺序密切相关。除上述研究主题外，我们还研究了去年。 Y形电位中Bose气体的动态现象，我们研究了环型干涉仪中Bose颗粒的转运现象和Aharonov-Bohm效应的物理结果。它已提交给审查信，并发表了论文。该论文定于明年发表。

项目成果

Universal phenomena of dynamics of one-dimensional Bose liquids:Y-junctions and ring interferometers

一维玻色液体动力学的普遍现象：Y 形结和环形干涉仪

• 发表时间: 2007
• 作者: A. Tokuno;M. Oshikawa;E. Demler
• 通讯作者: E. Demler

1次元冷却原子気体における自発回転

一维冷原子气体中的自发旋转

• 发表时间: 2007
• 作者: 得能 光行;佐藤 正寛
• 通讯作者: 佐藤 正寛