希釈系酸素・窒素モノレイヤーの磁気相転移

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黒鉛上酸素モノレイヤーの研究から、その磁気相転移は基盤を介した酸素分子間の相互作用が重要な役割を担っていることが明らかになった。そこで、基盤としてBNを使った場合と、黒鉛上にXeモノレイヤーを成長させたものを使った場合の2種類の試料について磁化測定とx線回折実験を行ない、黒鉛上のものと比較した。1.酸素モノレイヤー/BN黒鉛上のものでは現れてなかった磁気秩序相を発見した。この相の構造は酸素分子軸が黒鉛層に平行に近く、面心長方格子を持つと推測している。磁気相転移に際して、その格子定数が急激に変化し、格子歪みを伴った1次相転移であることが明らかになった。磁気測定より、秩序相の基底状態は単純なものでなく、多くの準安定相が縮退しているものと考えられる。酸素分子軸が黒鉛層に垂直になるような高い被覆率のモノレイヤーでは黒鉛上のもので観測された磁気秩序相が現われる。2.酸素モノレイヤー/Xe/黒鉛黒鉛、BN上のものとは全く違った磁気秩序相(長距離秩序相であるかどうかは現在不明)が現われる。構造は、黒鉛上の高密度相のものと近い3角格子であることが推定されている。現在、放射光を使った精密な構造決定を行なっている。当初の目的であった、希釈系酸素・窒素モノレイヤー系では、十分によい結晶性の試料の作製が困難であったため、結果導出までには至らなかったが、結晶作製条件はほぼ押さえられたので、これから構造解析及び磁化測定を行なっていく予定である。