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スピンを冷やす エントロピ S =log(2I +1) 絶対零度 T =0 で消滅するはず 磁気秩序状態 （スピンは静 止） JS1 S 2 ~ S1 S 2 量子揺らぎ＝磁気秩序状態を破壊する場合がある (零点振動) 量子スピン磁性体 T =0でもふらふらした状態 （一重項状態） 止まった 状態より も安定！ J’ J J’ J’ J’ 全てがsinglet 基底状態 H<HC J’ J J’ J’ J’ 全てがsinglet 基底状態 磁場を強くして行くと、J と対抗するようになる H<HC J’ dimerは ある磁場で、磁場の方を向いた方が安定だと気付く H=HC J’ HC ~ J J その磁場は 「内部の邪魔」－「外からの助け」程度 H=HC J Sn S n1 磁場誘起三重項サイトはじっとしているだろうか？ H=HC ~ J S n1S n 2 ~ J S n S n1 もちろん、相互作用のxy成分の力を借りて動き出す H=HC Bloch state 他のサイトとの「重ね合わせ」になっている H=HC Bloch state これは ブロッホ状態 だ。 H=HC ブロッホ状態を式で書こう • Bloch state ＝ 局所状態の重ね合わせ k r exp i k rn S 1 S 2 T n S n • どこかにBosonが居る状態 （どこに居ても良い。同確率） • 確かに動き回っている k 群速度： k k N Bloch state (Bose粒子) ブロッホ状態 は動き回る H=HC (Bose粒子) ブロッホ状態 は動き回る 磁場を強くしてBosonを増やしてみよう 仲間が居ることに Bosonが気付き、 を感じ始める H >HC もっと磁場を強くしてBosonを増やしてみよう 斥力 ~ J S nZ S nZ1 ~ J S nZ S nZ1 化学ポテンシャル減少 H >HC これをもっと冷やしてみよう これをもっと冷やしてみよう 化学 ポテンシャルμ 面積＝粒子数 μは どんどん 上がって行き、 粒子数は 一定に 保たれる μ＝0 に達した。 これ以上は 増やせない。 μはゼロのまま ε＝０の状態に どんどん入って 行く ボース・アインシュタイン凝縮