ブリージングパイロクロア反強磁性体の超強磁場新奇磁気相の探索

寻找超强磁场呼吸烧绿石反铁磁材料新型磁相

• 批准号: 20J10988
• 负责人: 厳 正輝
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J10988/
• 关键词: フラストレート磁性; ブリージングパイロクロア格子; クロムスピネル化合物; スピン-格子結合; パルス強磁場; 磁歪測定; スキルミオン; 極限超強磁場

近年、ブリージングパイロクロア格子磁性体のモデル物質として新たにクロムスピネル硫化物AA'Cr4S8 (AとA'はそれぞれ1価と3価の非磁性イオン) への注目が集まっている。そこで、これまでいくつかの物性報告が行われてきたCuInCr4S8に加えて、新たにCuAlCr4S8とCuGaCr4S8の粉末試料を固相反応法により合成し、強磁場中での物性探索を遂行した。CuInCr4S8に対しては、すでに150 Tまでの磁化測定により酸化物と同様に1/2磁化プラトー相を発現することを見出していた。そこで、さらに60 Tまでのパルス強磁場下で磁化、磁歪、誘電率、磁気熱量効果測定を詳細に行い、温度-磁場相図を作成した。その結果、有限の閉じた温度-磁場領域において磁気スキルミオン相の発現を彷彿とさせる特徴的な磁気相が存在することを初めて見出した。新物質CuGaCr4S8とCuAlCr4S8に対しては、130 Tまでの強磁場下で磁化、磁歪測定を行い、同様に温度-磁場相図を作成した。これら3物質は磁気モデルが類似していることが予想されるが、示す温度-磁場相図は三者三様であることが明らかになった。CuInCr4S8については化学輸送法による単結晶育成も試み、合成自体は可能であるものの、磁気転移温度が合成条件に非常に敏感であることが明らかになった。試料の質はさらなる改善の余地がある。並行して、ブリージングパイロクロア格子反強磁性体におけるスピン-格子結合理論の構築を理論家と共同で進め、様々な磁気相互作用パラメータに対する温度-磁場相図を完成させた。同様のモデルのカゴメ格子系への拡張も行い、ゼロ磁場ネマティック秩序状態や1/9磁化プラトーといったスピン-格子結合がもたらす新規磁気物性を明らかにした。

In recent years, attention has been focused on the development of new materials for lattice magnetic materials, such as sulfide AA'Cr4S8 (A and A' are non-magnetic materials). CuInCr4S8 powder samples were synthesized by solid-phase reaction method and physical properties were explored in strong magnetic field. For CuInCr4S8, magnetization measurements at 150 T have shown that the acidified compound and the same 1/2 magnetization phase can be found. The measurement of magnetization, magnetic deflection, permittivity and magnetic heat effect in high magnetic field at 60 T is carried out in detail, and the temperature-magnetic field phase relationship is established. As a result, the finite temperature-magnetic field is characterized by the presence of magnetic phases. CuGaCr4S8 and CuAlCr4S8 are new materials. Magnetization and magnetic deflection are measured under high magnetic field at 130 T. 3. The magnetic field of a substance is similar to that of a substance, i.e., the temperature of the substance and the magnetic field of the substance. CuInCr4S8 is a chemical transport method, a crystallization process, a synthesis process, a magnetic shift process, and a synthesis process. There is room for improvement in the quality of samples. Theoreticians working together to construct a theory of lattice bonding for parallel, parallel, and lattice-based antiferromagnets have developed a theory of magnetic interaction for temperature-field interaction. In the same way, the magnetic field of the lattice system is in the order of 1/9 magnetization, and the magnetic property of the lattice system is in the order of 1/9 magnetization.

项目成果

Complex magnetic phase diagram with a small phase pocket in a breathing pyrochlore magnet CuInCr4S8

呼吸烧绿石磁体 CuInCr4S8 中具有小相袋的复杂磁相图

• 发表时间: 2021
• 作者: M. Gen;H. Ishikawa;A. Ikeda;A. Miyake;Z. Yang;Y. Okamoto;M. Mori;K. Takenaka;T. Kurumaji;Y. Tokunaga;T. Arima;M. Tokunaga;K. Kindo;Y. H. Matsuda;and Y. Kohama
• 通讯作者: and Y. Kohama

Nematicity and fractional magnetization plateaus induced by spin-lattice coupling in the classical kagome-lattice Heisenberg antiferromagnet

• DOI: 10.1103/physrevb.105.174424
• 发表时间: 2022-05-20
• 期刊: PHYSICAL REVIEW B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Gen, Masaki;Suwa, Hidemaro
• 通讯作者: Suwa, Hidemaro

ブリージングパイロクロア格子磁性体CuInCr4S8における特異な非共面磁気秩序相発現の可能性

呼吸烧绿石晶格磁性材料 CuInCr4S8 中独特的非共面磁序相表达的可能性

• 发表时间: 2021
• 作者: 厳 正輝;石川 孟;池田 暁彦;三宅 厚志;Z. Yang;岡本 佳比古;森 政貴;竹中 康司;車地 崇;徳永 祐介;有馬 孝尚;金道 浩一;徳永 将史;松田 康弘;小濱 芳允
• 通讯作者: 小濱 芳允

Magnetovolume Effect on the First-Order Metamagnetic Transition in UTe2

UTe2 中一阶变磁转变的磁体积效应

• DOI: 10.7566/jpsj.91.063703
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan
• 影响因子: 1.7
• 作者: Miyake Atsushi;Gen Masaki;Ikeda Akihiko;Miyake Kazumasa;Shimizu Yusei;Sato Yoshiki J.;Li Dexin;Nakamura Ai;Homma Yoshiya;Honda Fuminori;Flouquet Jacques;Tokunaga Masashi;Aoki Dai
• 通讯作者: Aoki Dai

ブリージングパイロクロア格子磁性体LiGaCr4O8における局所的な磁化プラトー状態の形成

呼吸烧绿石晶格磁性材料LiGaCr4O8局部磁化平台态的形成

• 发表时间: 2021
• 作者: 厳 正輝;池田 暁彦;岡本 佳比古;石川 孟;金道 浩一;石井 裕人;松田 康弘;小濱 芳允
• 通讯作者: 小濱 芳允