新規フラストレーション物質三角スピンチューブの磁気状態の核磁気共鳴による研究

新型受挫材料三角自旋管磁态的核磁共振研究

• 批准号: 20046001
• 负责人: 古川 裕次
• 金额: $ 1.86万
• 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20046001/
• 关键词: スピンフラストレーション; 三角スピンチューブ; 核磁気共鳴

本研究では、新しい構造を持つ幾何学的フラストレーション系物質である反強磁性三角スピンチューブ([(CuCltanchH)_3Cl]Cl_2)を対象に、本物質の磁気的性質を明らかにすることを目的に、核磁気共鳴法(NMR)および極低温磁化測定を行なった。以下にその結果の主なものを記す。1. 100mK以下の極低温領域でプロトン核のNMR測定を行なった結果、基底状態がギャップレス状態であることを明らかにした。2. プロトン核のスピン格子緩和時間(T_1)の温度および磁場依存性の測定を行なった結果、観測されたT_1の振る舞いは通常の一次元スピン鎖の場合と大きく異なることを見出した。得られた結果を解析した結果、1K以下の極低温領域でCu^<2+>(S=1/2)のスピンモーメントの揺らぎの周波数が温度減少と伴に低下し、スピンの凍結が起こっていることを明らかにした。3. 90mKの極低温下で磁化測定を行なった結果、量子効果に起因する3分の1プラトー現象をはじめて実験的に見い出すとともに、スピンカイラリティの自由度と磁気特性が密接に関わっている可能性を見い出した。本研究では、スピンフラストレーションと磁気状態との関わりをより広い視野から調べるため、9つの磁性イオンでリングを構成しているCr8Ni反強磁性リングをさらに取り上げ、その磁気的性質をNMRおよび強磁場磁化測定により調べた。その結果、Cr8Niの基底状態がスピンフラストレーションに起因してS=0のシングレット状態になっていることを実験的に初めて明らかにした。

This study で は, new し い tectonic を hold つ geometry フ ラ ス ト レ ー シ ョ ン system material で あ る against strong magnetic triangle ス ピ ン チ ュ ー ブ ([(CuCltanchH) _3Cl] Cl_2) を like に polices, the nature of the magnetic material の 気 を Ming ら か に す る こ と を purpose に, imaging method of 気 resonance (NMR) お よ び extremely low temperature measuring を magnetization Line なった. The following にそ <s:1> result <s:1> master な す を を record す. 1. の extremely low temperature field under 100 mk で プ ロ ト ン nuclear の NMR measurement line を な っ た result, basal state が ギ ャ ッ プ レ ス state で あ る こ と を Ming ら か に し た. 2. プ ロ ト ン nuclear の ス ピ ン grid time (T_1) の temperature お よ び determination of magnetic field dependence の を line な っ た results and 観 さ れ た T_1 の vibration る dance い は の usually a yuan ス ピ ン lock の big occasions と き く different な る こ と を shows し た. Results have ら れ た を parsing し た で の under extremely low temperature field results, 1 k Cu ^ 2 + > < (S = 1/2) の ス ピ ン モ ー メ ン ト の 揺 ら ぎ の cycle for が temperature reducing と with low に し, ス ピ ン が の freeze up こ っ て い る こ と を Ming ら か に し た. 3. 90 mk で magnetization の extremely low temperature measurement line を な っ た results, quantum unseen に cause す る 3 の 1 プ ラ ト ー phenomenon を は じ め て be 験 に see い out す と と も に, ス ピ ン カ イ ラ リ テ ィ の freedom magnetic 気 と が contact に masato わ っ て い る を likely see い out し た. This study で は, ス ピ ン フ ラ ス ト レ ー シ ョ ン と magnetic 気 state と の masato わ り を よ り hiroo い vision か ら adjustable べ る た め, 9 つ の magnetic イ オ ン で リ ン グ を constitute し て い る Cr8Ni against strong magnetic リ ン グ を さ ら に take り げ, そ の properties of magnetic 気 を NMR お よ び magnetization of the magnetic field measurement に よ り adjustable べ た. そ の results, Cr8Ni の basal state が ス ピ ン フ ラ ス ト レ ー シ ョ ン に cause し て S = 0 の シ ン グ レ ッ ト state に な っ て い る こ と を be 験 of early に め て Ming ら か に し た.

项目成果

Evidence of spin singlet ground state in the frustrated antiferromagnetic ring Cr8Ni

• DOI: 10.1103/physrevb.79.134416
• 发表时间: 2009-04-01
• 期刊: PHYSICAL REVIEW B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Furukawa, Yuji;Kiuchi, Kazuki;Winpenny, Richard E. P.
• 通讯作者: Winpenny, Richard E. P.

Local Spin Moment Distribution in Molecular Nanomagnets V15 and Cr7Cd Determined by NMR

核磁共振测定分子纳米磁体 V15 和 Cr7Cd 的局部自旋矩分布

• 发表时间: 2008
• 期刊: International conference Series of AIP 1003
• 作者: Kosuke Suzuki;Masahisa Ito;他;Y. Furukawa
• 通讯作者: Y. Furukawa

Topological effects on magnetic properties of closed and open ring-shaped Cr-based antiferromagnetic nanomagnets

拓扑效应对闭环和开环铬基反铁磁纳米磁体磁性能的影响

• 发表时间: 2008
• 期刊: Phys. Rev. B 78
• 作者: T. Hikihara;他3名;白鳥昂太郎;Y.H. Matsuda;鄭国慶;Y. Furukawa
• 通讯作者: Y. Furukawa

三本鎖スピンチューブの核磁気共鳴

三链自旋管中的核磁共振

• 发表时间: 2009
• 作者: 吉野治一;村田恵三;Y. Furukawa;T.Mori;古川裕次
• 通讯作者: 古川裕次