磁場誘起スピン液体

Haldane gapを持つことで知られるNENPという擬一次元スピン１反強磁性体に対し、低温で強磁場磁化測定を行った結果、ギャップがつぶれる臨界磁場までは磁化がゼロで、その後有限の磁化が立ち上がる相転移が発見された。それでは臨界磁場よりも強磁場側では何が起こっているのであろうか？
　有限系の数値対角化とConformal field theoryに基づくサイズスケーリングによる解析の結果、理想的な一次元系では、この強磁場側で、スピンの相関距離が無限大で励起スペクトルがギャップレスの臨界状態が実現していることがわかった。この臨界状態は、磁化を量子化された粒子とみなすと、朝永・ラッティンジャー液体と呼ばれる線形励起を持つフェルミ粒子系と等価である。また、臨界点直上では、このフェルミ粒子間の相互作用がゼロになることもわかっている。この強磁場側の臨界状態は、量子ゆらぎによって秩序が融解したスピン液体状態の一種である。外部磁場によって誘起されたスピン液体ということができる。
　このような磁場誘起スピン液体は、スピン・パイエルス系やスピンラダー系等のスピンギャップを持つ擬一次元系でも観測されている。