スピン正20面体特有の新現象の開拓

开发自旋二十面体独有的新现象

• 批准号: 21H01044
• 负责人: 田村 隆治
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01044/
• 关键词: スピン正20面体; 近似結晶; 磁性; 準結晶; 正20面体

本研究では、実験家と理論家が協働して、スピン正20面体の磁気秩序・磁気構造・磁性制御法を明らかにすること、それに基づき、スピン正20面体特有の新物性や新現象を開拓・実現することを目的としている。実験では、様々な系の近似結晶におけるマクロ磁化測定により昨年度完成した磁気相図にもとづき、広い単相域を有するAu-Ga-Tb近似結晶の試料を作製し、代表的な組成について中性子回折実験を行った。その結果、複数の強磁性・反強磁性相の磁気構造を決定し、磁気構造－平均価電子数ダイアグラムを得ることに初めて成功し、平均価電子数の増加に伴い、Tbスピンの強い一軸異方性を反映したWhirling反強磁性からWhirling強磁性秩序へと磁気秩序が変遷していく様子がほぼ完全に解明された。また、このダイアグラムは今後イジング系近似結晶の磁気構造を理解する上での基礎を与えるものである。理論面では、実験的に観測されているCe系の二十面体近似結晶の特異な振る舞いを理解するため、これまでの研究では未探索であった領域の磁気秩序解明とその実験的観測量に現れる性質を調べた。その結果、フェルミ波数の小さい領域において、新しい反強磁性相が現れることを発見した。この磁気秩序は、二十面体クラスタ模型で現れた並行対反強磁性に対応するような近似結晶磁性であるため、二十面体特有の現象と言える。今後、実験と理論の詳細な比較により、Ce系の磁気秩序が並行対反強磁性と等しいか否かを解析する予定である。

This study is aimed at exploring and realizing new physical properties unique to positive 20-sided solids. The approximate crystallization of the Au-Ga-Tb system was determined by magnetization measurement, which was completed last year. The magnetic phase was determined by magnetization measurement. The Au-Ga-Tb approximate crystallization sample was prepared by magnetization measurement. The composition of the sample was determined by magnetization measurement. As a result, the magnetic structure of the complex ferromagnetic and antiferromagnetic phases is determined, and the magnetic structure-the average electron number is changed from zero to zero. The average electron number is increased, and the strong uniaxial anisotropy of Tb is reflected. Whirling antiferromagnetism, Whirling ferromagnetic order, and magnetic order are changed from zero to zero. The basic principles for understanding the magnetic structure of the crystal system are: The theoretical and practical measurements of the icosahedral approximate crystals of Ce system have been carried out to understand the magnetic order of the icosahedral approximate crystals. As a result, the new antiferromagnetic phase appears in the small domain of the wave number. The magnetic order of the icosahedron model is parallel to the antiferromagnetism. The quasi-crystalline magnetism is characteristic of icosahedron. In the future, the detailed comparison of theory, Ce system magnetic order and antiferromagnetism, etc.

项目成果

Au-SM-La(SM=Al, Ga)系ハイパーマテリアルの合成と電子物性

Au-SM-La (SM=Al, Ga)基超材料的合成及电子性能

• 发表时间: 2022
• 作者: 小笠原俊輔;鈴木慎太郎;石川明日香;室裕司;藤井武則;田村隆治
• 通讯作者: 田村隆治

Search for long-range magnetic order in icosahedral quasicrystals

寻找二十面体准晶中的长程磁序

• 发表时间: 2022
• 作者: M. Kondo;M. Onoi;S. Morokoshi;T. Yonemoto;Y. Kitamura;M. Kibayashi;S. Hatakeyama;Y. Miyakawa;N. Oono;S. Ukai;永田真大，前田哲志，紀幸志郎，岡田義久，吉田雅史，大原渡;Ryuji Tamura
• 通讯作者: Ryuji Tamura

Tsai型近似結晶の等方的RKKY磁気模型におけるメタ磁性転移

Tsai型近似晶体各向同性RKKY磁模型中的变磁转变

• 发表时间: 2022
• 作者: 杉本 貴則;鈴木 慎太郎;田村 隆治
• 通讯作者: 田村 隆治

Sign of a new ferromagnetic phase in Au-Ga-Tb 1/1 quasicrystalline approximant crystal with successive phase transitions

具有连续相变的 Au-Ga-Tb 1/1 准晶近似晶体中新铁磁相的迹象

• 发表时间: 2023
• 作者: Farid Labib;Kazuhiro Nawa;Shintaro Suzuki;Asuka Ishikawa;Takenori Fujii;Ryuji Tamura and Taku J. Sato
• 通讯作者: Ryuji Tamura and Taku J. Sato

Formation and atomic structure of Cd-Mg-Ce 1/1 approximant

Cd-Mg-Ce 1/1 近似物的形成和原子结构

• 发表时间: 2022
• 作者: Farid Labiba;Nobuhisa Fujita;Hiroyuki Takakura;Takayuki Shiino;Satoshi Ohhashi;An-Pang Tsai;Ruiji Tamura
• 通讯作者: Ruiji Tamura