Field-induced nematic phase in the spin ladder system with easy-axis anisotropy

容易軸異方性を持つスピンラダー系の磁場誘起ネマティック相

坂井 徹; 利根川 孝*; 岡本 清美*

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

磁場中の容易軸異方性を持つスピンラダー系について、数値的厳密対角化,密度行列切り込み群,有限サイズスケーリングを用いて理論的に研究した。その結果、臨界磁場よりも項磁場側で、スピン・ネマティック相が実現することがわかった。さらに、別の臨界磁場で、ネマティック相から従来の朝永・ラッティンジャー液体相への量子相転移が起きることもわかった。結合異方性と磁化による相図を数値対角化により求めた。また幾つかの典型的な磁化曲線を密度行列繰り込み群により計算した。

The spin ladder system with the easy-axis anisotropy in magnetic field is theoretically investigated using the numerically exact diagonalization, the density matrix renormalization group (DMRG) and the finite-size scaling analysis. It is found that the field-induced nematic phase appears above the critical field. In addition, there exists another critical field at which the quantum phase transition from the nematic phase to the conventional field-induced Tomonaga- Luttinger liquid phase occurs. The phase diagram on the coupling anisotropy versus magnetization plane is given by the numerical diagonalization. Furthermore, a typical magnetization curve calculated by the DMRG is presented.