低次元磁性体の圧力による磁気及び磁気光学特性変換

通过低维磁性材料的压力来转换磁和磁光特性

基本信息

批准号：
16655021
负责人：
大場正昭
金额：
$ 2.43万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

3次元型強磁性体[Ni(dipn)]3[Cr(CN)6]2.3H2O(dipn=dipropylenediamine)の磁気挙動への圧力効果を検討した。磁気測定用クランプセル及びダイアモンドアンビルセルを用いて加圧すると、磁気相転移温度(Tc)はほとんど変化せず、P=1.2GPa以上では低下した。その後、6.0GPaでは常磁性体となったが、圧力を開放すると元の強磁性体に戻った。圧力下での粉末X線回折測定より、加圧によっても空間群は変化せず、P=3.0GPaまでの加圧で三軸の長さが約4%短くなり体積が約16%減少することを確認した。また、P>3.0GPaの領域で若干ピークがブロードになりアモルファス化が進行したが、圧力を開放すると結晶性も回復した。構造の変化は、昨年度報告した3次元型フェリ磁性体[Mn(en)]3[Cr(CN)6]2.4H2O(en=ethylenediamine)と同様であったが、磁気特性変化は全く異なっていた。フェリ磁性体の場合は、Cr-CN-Mnの結合長が短くなり磁気軌道の重なりが増加した結果、反強磁性的相互作用が強まりTcが上昇するが、強磁性体の場合はCr(III)とNi(II)の磁気軌道が厳密直交しているため、Cr-CN-Niの結合長の変化が強磁性的相互作用には大きく影響せず、Tcはほとんど変化しなかったと解釈される。更なる加圧では、1)磁気軌道の重なりが生じて、反強磁性的寄与の増大、2)構造の歪みによる相互作用の分断、によりTcが低下して最終的に常磁性体となったと考えられる。強磁性体とフェリ磁性体の圧力下における磁性と構造の変化を比較することで、磁性と構造の相関と圧力の効果をより詳細に検討できた。

已经研究了压力对三维铁磁体[Ni（DIPN）] 3 [Cr（CN）6] 2.3H2O（DIPN =二酰胺）的磁性行为的影响。当使用夹具进行加压进行磁性测量和钻石砧电池时，磁相变温温度（TC）几乎不会改变，并且温度在p = 1.2GPA或更高时下降。之后，在6.0 GPA时，它变成了顺磁性物质，但是当释放压力时，它返回其原始的铁磁物质。压力下的粉末X射线衍射测量表明，即使在压力下，空间组也不会改变，并且三轴轴的长度减少了约4％，并且在按下P = 3.0GPA时，体积减少了约16％。此外，峰在p> 3.0GPA区域略有宽，无定形进展，但是当释放压力时，结晶度也恢复了。结构变化与去年报道的三维铁磁物质[Mn（en）] 3 [Cr（Cn）6] 2.4H2O（EN =乙烯二胺）去年报道，但磁性特性的变化完全不同。在铁磁性材料的情况下，缩短了CR-CN-MN的耦合长度并增加磁轨道的重叠，从而增加了抗铁磁相互作用和TC的增加。但是，在铁磁性物质的情况下，CR（III）和Ni（II）的磁轨道严格是正交的，因此Cr-CN-Ni的耦合长度的变化对铁磁相互作用没有显着影响，而TC则将其解释为很小的变化。据信，进一步的压力导致1）磁轨道的重叠，从而导致抗铁磁贡献增加，以及2）由于结构的变形而导致的相互作用分裂，导致TC的减少，最终变成了磁磁物质。通过比较铁磁和铁磁材料压力下的磁性和结构的变化，我们能够更详细地研究磁力与结构之间的相关性以及压力的影响。