遷移金属酸化物量子スピン系の磁気励起の研究

过渡金属氧化物量子自旋系统的磁激发研究

• 批准号: 14038201
• 负责人: 熊谷 健一
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14038201/
• 关键词: 核磁気共鳴; マイクロ磁性体; 緩和時間; 量子スピントンネル; スピン励起

巨大磁気モーメントを形成する3d遷移金属原子を含むマイクロクラスター磁性体([Mn_<12>O_<12>(CH_3COO)_<16>(H_2O)_4](以下Mn12)及び[{(C_6H_<15>N_3)_6Fc_8O_2(OH)_<12>}(以下Fc8)等において量子トンネル効果を示すことが知られている、本研究では、量子スピントンネル現象の起源の解明を目的として、核磁気共鳴法により緩和時間、超微細相互作用の温度依存性、磁場依存性の研究をおこなった。まず、単結晶Fc8クラスターを合成し、^1H核の核スピン-格子緩和時間に対する外部磁場の縦磁場、横磁場効果を詳細に調べた。外部磁場をFc8クラスター分子磁性体の磁化容易軸に垂直方向に印加したとき、2.1T近傍で核磁気緩和率の大きな増大を検出した。解析の結果、その増大はスピン・トンネル現象に起因すると結論でき、スピン・トンネルのダイナミックスには、超微細相互作用やクラスター間の双極子相互作用などが大きく関っていることが明らかとなった。一方、^<57>Fc8クラスター(核磁気モーメントを持たない^<56>Fcを磁気モーメントを有する^<57>Fcに置換したFc8クラスター)において、^<57>Fc-NMRの信号を検出することに成功した。観測された^<57>Fc-NMRスペクトルは超微細相互作用の異なるサイトに分離される。その共鳴周波数の外部磁場依存性から、8つのFc^<34>(S=5/2)イオンにより形成されるS=10の基底状態でのFc8クラスターの内部磁気構造がフェリ的磁気構造を有することを微視的に明らかにした。

The 3d migration of metal atoms in the formation of giant magnetic particles ([Mn_<12>O_<12>(CH_3COO)_<16>(H_2O)_4](hereinafter Mn12) and [{(C_6H_<15>N_3)_6Fc_8O_2(OH)_<12>}(hereinafter Fc8)) has been studied to elucidate the origin of quantum particles, the relaxation time of ultra-fine interactions, and the dependence of magnetic fields. For example, the crystal structure of the crystal structure is synthesized, and the core structure of the crystal structure is adjusted. The magnetic field increases with the increase of the magnetic resonance relaxation rate in the vertical direction of the magnetization axis of the molecular magnetic body. Analysis of the results, the increase in the number of reasons for the phenomenon, the conclusion, the ultra-fine interaction, the bipolar interaction between the two, the increase in the number of reasons for the phenomenon, the conclusion, the ultra-fine interaction, the ultra-fine interaction. On the one hand, the detection of the ^ Fc-NMR signal was successful due <57><56><57>to the replacement of ^Fc <57>with ^Fc in the magnetic sensor. Fc-NMR <57>measurements of ultra-fine interaction and separation The external magnetic field dependence of the resonance cycle number is different from that of the external magnetic field, and the internal magnetic structure of the resonance cycle number is different from that of the external magnetic field<34>.

项目成果

Y.Furukawa, K.Aizawa, K.Kumagai: "Spin dynamics of the molecular nanomagnet Fe8 studied by 1H-NMR"Molecular Crys. Liquid Crys.. 379. 191-196 (2002)

Y.Furukawa、K.Aizawa、K.Kumagai：“通过 1H-NMR 研究分子纳米磁体 Fe8 的自旋动力学”Molecular Crys。

Y.Furukawa, S.Takada, K.Kumagai: "NMR studies of magnetic superconductor RuSr_2RECu_2O_6 (RE=Gd, Eu, and Y)"J. Phys. Chem. Solids. 63. 2315-2318 (2002)

Y.Furukawa，S.Takada，K.Kumagai：“磁性超导体RuSr_2RECu_2O_6（RE = Gd，Eu和Y）的NMR研究”J。

K.Watanabe, Y.Furukawa, K.Kumagai: "55Mn-NMR Study of Internal Magnetic Structure of the Molecular Magnet Mn12-Acetate"Molecular Crys. Liquid Crys.. 379. 185-190 (2002)

K.Watanabe、Y.Furukawa、K.Kumagai：“分子磁体 Mn12-乙酸盐内部磁性结构的 55Mn-NMR 研究”分子晶体。