トリルチル型化合物CuSb_2O_6の低次元磁性に関する研究

甲苯基化合物CuSb_2O_6的低维磁性研究

• 批准号: 12740364
• 负责人: 加藤 将樹
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12740364/
• 关键词: 低次元磁性; スピンギャップ; 反強磁性; フラストレーション; スピンパイエルス; コリニアー; 低次元; NMR; 中性子線回折; トリルチル

強相関物性を示す化合物の母体物質となるような低次元構造を有する磁性体では,スピン量子効果に由来して,低温の基底状態が非磁性となり,励起状態との間にギャップが開くいわゆるスピンギャップ状態をとるものが幾つか報告され,強相関物性の発現機構に関連して非常に注目されている.本研究の対象となるCuSb_2O_6はトリルチル化合物の一つで,Cuだけに着目すると高温超伝導体La_2Cu0_4と同じ構造を持ち,Cuサイトは2次元正方格子配列をなす.従ってその磁性も2次元的な振る舞いが期待されるにもかかわらず,その帯磁率は50K付近にピークを持ち,BonerとFisherらによる1次元Heisenberg型反強磁性体の理論計算と非常によい一致を示す.さらに8.5Kにおいて磁気相転移によるものと思われる帯磁率の減少を示す.この帯磁率の減少はスピン系が格子系と結合してダイマライズすることによりスピン一重項となる,いわゆるスピンパイエルス転移を起こしている可能性も示唆されていた.単結晶試料を用いて行った中性子線回折実験の結果,磁気ブラッグ反射を観測し,反強磁性長距離秩序であることを確認した。また,低温での磁気構造はb軸方向にスピンが揃う,いわゆるコリニアーオーダーであることが明らかとなり,2次元正方格子の辺方向(J1)と対角線方向(J2)のスピンフラストレーションがこの系で重要であることを明らかにした.このフラストレーションの度合い(J2/J1)により長距離磁気秩序が消失する,いわゆる量子臨界点近傍について,様々な理論的予測がなされており,そのような観点から,SbサイトヘのTa置換,CuサイトヘのZn置換を行い,辺方向及び対角線方向の相互作用の大きさをかえることに成功した.その結果,それらが拮抗する量子臨界点近傍において,長距離磁気秩序の消失とともに,NMRの緩和率測定においてスピンギャップ的な振る舞いが観測される等,新たな実験的知見を得ることができた.

Strong phase masato を properties shown す compound の parent material と な る よ う な を have low dimensional structure す る magnetic body で は, ス ピ ン quantum unseen fruit に origin し て, low-temperature の basal state が non-magnetic と な り, wound up state と の between に ギ ャ ッ プ が open く い わ ゆ る ス ピ ン ギ ャ ッ プ state を と る も の が several つ か report さ れ, strong phase masato の properties 発 institutions now に masato Youdaoplaceholder0 て is very に concerned about されて る る. This study の like と seaborne な る CuSb_2O_6 は ト リ ル チ ル compound の a つ で, Cu だ け に with mesh す る と high temperature super conductor 伝 La_2Cu0_4 と じ structures を ち to have, Cu サ イ ト は 2 dimensional square lattice match column を な す. 従 っ て そ の magnetic vibration な る も 2 dimensional dance い が expect さ れ る に も か か わ ら ず, そ の 帯 magnetic rate は pay nearly 50 K に ピ ー ク を ち to have, Boner と Fisher ら に よ る 1 dimensional Heisenberg type と very theoretical calculation of the strong magnetic body の に よ い consistent を す. さ ら に 8.5 K に お い て magnetic 気 phase planning move に よ る も の と think わ れ る 帯 の magnetic rate reduce を す. こ の 帯 の magnetic rate reduce は ス ピ ン series が grid と combining し て ダ イ マ ラ イ ズ す る こ と に よ り ス ピ ン a heavy item と な る, い わ ゆ る ス ピ ン パ イ エ ル ス planning move since を こ し て い も る possibility in stopping さ れ て い た. Line 単 crystallization with material を い て っ た temper line back in the fold be 験 の as a result, the magnetic 気 ブ ラ ッ グ reflection を 観 し measurement, the strong magnetic long order で あ る こ と を confirm し た. ま た, low temperature で の magnetic 気 tectonic は b axis に ス ピ ン が Jian う, い わ ゆ る コ リ ニ ア ー オ ー ダ ー で あ る こ と が Ming ら か と な り, two dimensional square lattice の 辺 direction (J1) と horn line direction (J2) seaborne の ス ピ ン フ ラ ス ト レ ー シ ョ ン が こ の is important で で あ る こ と を Ming ら か に し た. こ の フ ラ ス ト レ ー シ ョ ン の Degrees or い (J2 / J1) に よ り long magnetic 気 order が disappear す る, い わ ゆ る quantum critical point nearly alongside に つ い て, others 々 な theory to measure が な さ れ て お り, そ の よ う な 観 point か ら, Sb サ イ ト ヘ の Ta replacement, Cu サ イ ト ヘ の zinc replacement を い, 辺 direction and び の big horn line direction の seaborne interaction き さ を か え る こ と に successful し た. そ の results, そ れ ら が antagonism against す る quantum critical point nearly alongside に お い て, long magnetic 気 order の disappear と と も に, NMR の alleviation rate determination に お い て ス ピ ン ギ ャ ッ プ な vibration る dance い が 観 measuring さ れ る, new た な be 験 knowledge を better る こ と が で き た.

项目成果

H.Kato: "Structural and magnetic phase transitions of AV_6O_<11> (A=Na,Sr,and Pb)"Phys.Rev.B. (in press). (2001)

H.Kato：“AV_6O_<11>（A=Na、Sr 和 Pb）的结构和磁性相变”Phys.Rev.B。

M.Fang: "Itinerant-Electron Ferromagnetism and Superconductivity in EuSr_2Ru_<1-x>Nb_xCu_2O_8"Phys.Rev.B. (in press). (2001)

方明：“EuSr_2Ru_<1-x>Nb_xCu_2O_8 中的流动电子铁磁性和超导性”Phys.Rev.B。

M.Kato: "One-dimensional magnetic behavior of CuSb_2O_6"Physica B. 281&282. 663-664 (2000)

M.Kato：“CuSb_2O_6 的一维磁性行为”Physica B.281

M.Fang: "Magnetic and transport properties of the solid solution system La_<2-x>Sr_xMnRuO_6 with double perovskite structure"J. Alloy. Com.. 317-318. 136-140 (2001)

方明：“双钙钛矿结构固溶体La_<2-x>Sr_xMnRuO_6的磁性及输运特性”。

K.Yoshimura: "Phase Stability and Some Physical Properties of the YbCu_5-Related Intermetallics"ECM-18. 245-255 (2001)

K.Yoshimura：“YbCu_5相关金属间化合物的相稳定性和一些物理性质”ECM-18。