Magnetization process of the S=1/2 distorted diamond spin chain with the Dzyaloshinsky-Moriya interaction

ジャロシンスキー・守谷相互作用のあるS=1/2歪んだダイヤモンド鎖の磁化過程

坂井 徹; 岡本 清美*; 利根川 孝*

Sakai, Toru; Okamoto, Kiyomi*; Tonegawa, Takashi*

アズライトと呼ばれる化合物Cu(CO)(OH)が候補物質として知られることから、歪んだダイヤモンド鎖が注目されている。この物質については多くの理論的研究があるにもかかわらず、磁化過程で観測されている大きな異方性の原因が解決されていない。この問題を解くため、われわれはジャロシンスキー・守谷相互作用を導入した歪んだダイヤモンド鎖を理論的に研究した。数値的な理論解析の結果、十分に大きいジャロシンスキー・守谷相互作用を考えれば、このモデルにより磁化過程の大きな異方性を再現することができることがわかった。

The distorted diamond chain has attracted a lot of interest, since the compound Cu(CO)(OH), so-called azurite, was revealed to be a good candidate for this system. Although several theoretical studies were performed, the strong anisotropy observed in the magnetization measurement of azurite has not been explained very well. To solve the mechanism of this anisotropy, we introduce the Dzyaloshinsky-Moriya (DM) interaction suitable for the crystal symmetry of azurite. The numerical diagonalization study on this realistic model indicates that the anisotropy in the experimental magnetization curve would be reproduced with sufficiently large DM interaction.