Numerical study on the spin dynamics of the Kagome lattice antiferromagnet

カゴメ格子反強磁性体のスピンダイナミクスの数値的研究

坂井 徹

Sakai, Toru

カゴメ格子反強磁性体は興味深いフラストレーション系である。特にスピン1/2量子カゴメ格子反強磁性体の候補物質が幾つか合成されて以来、精力的に研究されている。しかし、中性子散乱,核磁気共鳴,電子スピン共鳴などの測定が行われているにもかかわらず、カゴメ格子反強磁性体のスピンダイナミクスはまだよく解明されていない。そこで、数値対角化による大規模シミュレーションにより理論的に解析した結果、比熱のダブルピークのメカニズムが判明した。さらに、磁化過程において、これまでに知られていない磁化ランプと呼ばれる新現象が起きることも理論的に予測された。

The Kagome lattice antiferromagnet is one of interesting frustrated spin systems. Particularly since several candidate materials of the S=1/2 quantum Kagome lattice antiferromagnet were synthesized, the experimental and theoretical studies have been accelerated very much. However, the spin dynamics of the Kagome lattice antiferromagnet is still unclear, although the neutron scattering, nuclear spin resonance, electron spin resonance etc. have already been performed for those materials. In order to solve the spin dynamics theoretically, we investigated some anisotropic Kagome lattice by the numerical diagonalization of finite-size clusters. As a result, a mechanism of the double peak structure in the temperature dependence of the specific heat was clarified. In addition we found an interesting field induced phenomenon, so called the magnetization ramp. We also calculate the dynamical spin correlation to compare with the neutron scattering experiment.