妹尾 仁嗣 氏(産業技術総合研究所 強相関電子技術センター)
「乱れたスピンパイエルス系におけるリエントラント的挙動と巨大応答」

 乱れたスピンパイエルス(SP)系におけるSP 状態と反強磁性(AF)状態の競合問題に対して、スピン格子相互作用を含めた擬1次元スピン1/2 ハイゼンベルグモデルに数値的転送行列法を適用し、有限温度の性質を理論的に調べた。格子ゆがみおよびスピンモーメントの期待値をセルフ・コンシステントに決定し、鎖間交換相互作用の値を変化させたときの相図を描いた。その結果、ドープされたCuGeO3 での実験および以前の基底状態における理論研究の結果と同様に、不純物がない場合の二相の境界近くのSP相は、不純物の導入によりAF相が替わって安定化する。さらに、このように不純物誘起のAF相より高温で、空間変調したAFモーメントとSP 格子ゆがみが共存した状態が、さらに高温では空間変調したSP格子ゆがみのみが存在する状態が実現することがわかった。これはドープされたCuGeO3 において実験的に見つかっているSP格子ゆがみのリエントラント的な挙動を説明する。さらに、交替磁場を加えるとAFが強く安定化され、リエントラント的な振舞いを見せていたSP格子ゆがみは急激に抑制される。このような微小な摂動により大きな変化を見せる「巨大応答」と、ペロブスカイト型マンガン酸化物における巨大磁気抵抗との類似も議論する。