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ここでは当研究室での研究テーマを紹介します。
二次元の三角格子の上に反強磁性スピンを並べるとどうなるか？
一見すごく簡単そうに聞こえるこの質問ですが、実は凝縮物理学における長年の問題の一つです。その原因は三角格子における幾何学的フラストレーションにあります。 幾何学的フラストレーションの効果は下の図にあるように、反強磁性イジングスピンを考えると一番わかりやすいです。 下図(a)のように四角格子ならば何の問題もなく反強磁性スピンを並べることができますが、三角格子(b)やカゴメ格子(c)の場合にはそうはいきません。 実際、イジングスピンの場合には三角形のいづれかの辺が反対向きになれない組み合わせが無数に存在して、絶対零度まで秩序しないことが理論的に知られています。
これを量子力学的ハイゼンベルグスピンにあてはめ、
シングレットスピン 
\( \left| \uparrow\downarrow \right\rangle - \left| \downarrow\uparrow \right\rangle \)
