正および負ミュオンを用いたダイアモンド格子磁性体における新奇量子相の探索

使用正负介子在金刚石晶格磁体中寻找新的量子相

• 批准号: 20K03864
• 负责人: 山内 一宏
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Saga University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K03864/
• 关键词: 幾何学的フラストレーション; 量子スピン液体; ランダムシングレット状態; ミュオンスピン回転／緩和実験; 磁性; ミュオンスピン回転／緩和法; フラストレーション

量子多体系が示す興味深い量子相を探索し、理解することは現代物理学の重要な課題である。フラストレート磁性体は、そのような興味深い量子相の舞台として注目されている。ダイアモンド格子磁性体は、これまでフラストレート磁性の研究対象としては主流ではなかったが、近年はスパイラルスピン液体などの興味深いフラストレート磁性の存在が示されている。本研究では、ミュオンという素粒子を物質中に打ち込み、物質中のミュオンの振る舞いを見ることで磁性体の詳細を探る、ミュオンスピン回転／緩和法（μSR）という手法を用いて、ダイアモンド格子磁性体が示す興味深いフラストレート磁性の詳細を調べることを目的としている。2022年度は、2021年度に行ったダイアモンド格子磁性体Cu1-xZnxRh2O4(x = 0.5)のミュオンスピン回転／緩和実験の結果の詳細な解析を行った。その結果、この物質の基底状態では、ミュオン位置に磁性体中の磁気モーメントが作る内部磁場が、現れては消えるという、特異な磁気状態が生じていることがわかった。この結果は、この物質の基底状態において、ランダムシングレット状態と呼ばれる状態が現れていることを示唆する結果である。ランダムシングレット状態は、フラストレート磁性体の分野で注目されている、量子スピン液体状態に近い状態である。このことは、ダイアモンド格子磁性体Cu1-xZnxRh2O4の磁性に、幾何学的フラストレーションの効果が顕著にあらわれていることを示している。

Quantum multi-system is an important subject in modern physics. The stage of deep quantum phase of magnetic materials is interesting. In recent years, the existence of magnetic properties in lattice magnetic materials has been demonstrated in the mainstream of research. This study aims to explore magnetic materials in detail by using the method of magnetic material inversion/relaxation (μSR). Detailed analysis of the results of the recovery/mitigation of lattice magnetic Cu1-xZnxRh2O4 (x = 0.5) for fiscal 2022 and fiscal 2021 As a result, the substrate state of the substance is reversed, the magnetic field in the magnetic substance is reversed, and the magnetic state is reversed. The result is that the substrate state of the substance is changed, and the state of the substance is changed. The state of the magnet is different from that of the liquid state. The magnetic and geometric properties of lattice magnetic Cu1-xZnxRh2O4 are shown in this paper.

项目成果

μSRで見たハニカム磁性体α-RuCl3の局所スピン構造

μSR观察到的蜂窝状磁性材料α-RuCl3的局域自旋结构

• 发表时间: 2022
• 作者: Aoki Dai;Nakamura Ai;Honda Fuminori;Li DeXin;Homma Yoshiya;Shimizu Yusei;Sato Yoshiki J.;Knebel Georg;Brison Jean-Pascal;Pourret Alexandre;Braithwaite Daniel;Lapertot Gerard;Niu Qun;Valiska Michal;Harima Hisatomo;Flouquet Jacques;山内一宏
• 通讯作者: 山内一宏

ミュオンスピン回転/緩和法で見たダイアモンド格子磁性体Cu1-xZnxRh2O4の磁気基底状態

μ子自旋/弛豫法观测金刚石晶格磁性材料Cu1-xZnxRh2O4的磁基态

• 发表时间: 2023
• 作者: 山内一宏;Chennan Wang;Hubertus Luetkens;中村惇平;幸田章宏;河江達也;鄭旭光
• 通讯作者: 鄭旭光

ルチル型二酸化マンガンにおける水素の局所電子状態 II

金红石二氧化锰中氢的局域电子态 II

• 发表时间: 2020
• 作者: H. Yano;Y. Miyakoda;N. Koizumi;K. Obara;and O. Ishikawa;岡部 博孝，門野 良典 ，平石 雅俊，幸田 章宏 ，竹下 聡史，小嶋 健児，山内一宏 ，佐藤 博彦
• 通讯作者: 岡部 博孝，門野 良典 ，平石 雅俊，幸田 章宏 ，竹下 聡史，小嶋 健児，山内一宏 ，佐藤 博彦

スウェーデン王立工科大学(スウェーデン)

瑞典皇家理工学院（瑞典）

μSRを用いた応力発光のメカニズム研究

使用μSR研究应力激发发光的机制

• 发表时间: 2021
• 作者: 鄭旭光;山内一広;幸田章宏;西村昇一郎;中村惇平;徐超男
• 通讯作者: 徐超男