Spinons in spatially anisotropic frustrated antiferromagnets

11 July 2007 (Wed), 3:30 pm - 5:00 pm

6F seminar room, Sengen site

Dr. Masanori Kohno(河野昌仙博士)

Strong-Coupling Modeling group, NIMS-CMSC(NIMS-CMSC 強相関モデリングG)

Spinons in spatially anisotropic frustrated antiferromagnets

空間的異方性をもつフラストレートした反強磁性体におけるスピノン励起

Spinons, which are characteristic excitation of one-dimensional systems, have recently been suggested in two-dimensional frustrated antiferromagnets. We explore this possibility through investigation of spatially anisotropic frustrated antiferromagnets using exact results on one-dimensional Heisenberg chains. We find three distinctive spectral features depending on the momentum: (1) one-dimensional spinons which are little influenced by interchain interactions, (2) bound states of spinons, and (3) incoherent excitations. Various unusual features observed in Cs2CuCl4, which can be regarded as an antiferromagnet on a spatially anisotropic triangular lattice, are consistently explained within the framework of the present approach with few adjustable parameters.

M. Kohno, O. A. Starykh, and L. Balents, cond-mat:0706.2012.

１次元系の素励起として知られているスピノンが、２次元のフラストレーションの強い系でも現れる可能性が、近年示唆されてきている。そこで、我々は空間的な異方性をもつフラストレートした反強磁性体を考え、1次元の厳密解を用いてその実現性について調べた。その結果、波数領域に応じて、動的性質に次の3種類の特徴的な振る舞いが現れることがわかった。（１）1次元のスピノンがほぼそのまま残った状態、（２）スピノンの結合状態、（３）インコヒーレントな励起である。これらにより、空間的異方性をもつ三角格子とみなせるCs2CuCl4で観測された様々な不可解な動的振る舞いを、ほとんどフィッティングパラメータなしで矛盾なく説明することに成功した。

Dr. Yoshitaka Tateyama(館山佳尚)