スピンギャップを持つ低次元磁性体の量子臨界状態に関する研究

自旋间隙低维磁性材料量子临界态研究

• 批准号: 14740207
• 负责人: 藤井 裕
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: University of Fukui
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14740207/
• 关键词: スピンギャップ; 低次元磁性体; 核磁気共鳴(NMR); 量子臨界状態; ギャップレス; フラストレーション; スピンキャップ; 整合-不整合; ギヤップレス; スピンギャップ系

S=1とS=1/2からなるフェリ磁性分子が分子間相互作用によって2次元的なネットワークを形成しているスピンギャップ磁性体BIPNNBNOについて、昨年に引き続き^1H-NMR実験を推進した。臨界磁場領域(4〜6テスラ)を含む広い磁場範囲で、液体ヘリウム3を用いた超低温域まで核磁気緩和率(1/T_1)の測定を行い、主に以下の2点を見出した。(1)臨界磁場領域の外ではギャップの存在を反映して熱活性型の振る舞いをみせる。(2)臨界磁場領域内では温度低下に伴って緩和率がわずかに増大し、一次元系のTomonaga-Luttinger液体(TLL)相で期待される温度のべき的な振る舞い(1/T_1〜T^<-α>)と類似性がある。理論面との整合性は明らかになっていないが、2次元系においてTLL状態に類似した振る舞いが期待されることがわかった。また、1次元ギャップ系として知られるS=1/2反強磁性はしご格子系の中で、ごく最近(CPA)_2CuBr_4はラダー方向に強い相互作用をもつ初めての現実物質であることが発見された。この^1H-NMRを行い、TLL状態に類似した振る舞いを観測した。また1次元性が強くなるためにギャップは小さくなるのに対してTLL相領域は高温まで広がる特徴があり、臨界状態を調べるのに都合がよいことを示唆した。また、ギャップレス状態の臨界状態を調べる上でS=1ボンド交替鎖Ni(333-tet)(μ-N_3)(ClO_4)は量子臨界点(交替比0.6)にあるギャップレス系であることから、本研究の目的に合致する。この錯体を含むシリーズについて^1H-NMRとμSR実験を行い、磁化率の折れ曲がりが見られる温度での秩序化を見出した。さらに、本研究の目的の一つである相関の発達と秩序化の関係に関連して、フラストレート系(かごめ格子,パイロクロア・スラブ格子,ダイアモンド鎖など)についてもNMR等の測定を行った。

S = 1 と S = 1/2 か ら な る フ ェ リ interaction between magnetic が molecules に よ っ て 2 dimensional な ネ ッ ト ワ ー ク を form し て い る ス ピ ン ギ ャ ッ プ magnetic body BIPNNBNO に つ い て, yesterday に lead き 続 き ^ 1 h-nmr be 験 を propulsion し た. Critical magnetic field (4 ~ 6 テ ス ラ) contains を む hiroo い magnetic field fan 囲 で, liquid ヘ リ ウ ム 3 を with い た cryogenic domain ま で nuclear magnetic 気 alleviation rate (1 / T_1) determination of の を い, Lord に following の 2 を see し た. (1) Outside the critical magnetic field, there exists a で ギャップ ギャップ ギャップ ギャップ <e:1> that reflects the て thermal activity type <s:1> vibration る dance <e:1> をみせる をみせる. (2) the critical magnetic field で は に with low temperature っ て alleviation rate が わ ず か に raised し, a component system の Tomonaga (TLL) - Luttinger liquid phase で expect さ れ る temperature の べ き な vibration る dance い (1 / T_1 ~ T ^ < alpha >) と similarity が あ る. Theory of surface と の integrated は Ming ら か に な っ て い な い が, 2 dimensional に お い て TLL state に similar し た vibration る dance い が expect さ れ る こ と が わ か っ た. ま た, 1 yuan ギ ャ ッ プ department と し て know ら れ る S = 1/2 the strong magnetic は し ご grid is の で, ご く recently (CPA) _2CuBr_4 は ラ ダ ー strong direction に い interaction を も つ early め て の now be material で あ る こ と が 発 see さ れ た. The <s:1> <s:1> ^1H-NMRを line を and the TLL state に are similar to the <s:1> た vibration る dance を観 を観 measure the た. ま た 1 yuan sex strong が く な る た め に ギ ャ ッ プ は small さ く な る の に し seaborne て TLL は high-temperature phase field ま で hiroo が る, 徴 が あ り, critical state を べ る の に all match が よ い こ と を in stopping し た. ま た, ギ ャ ッ プ レ ス の critical state を adjustable べ る で S = 1 ボ ン ド alternating Ni lock (333 - tet) (mu - N_3) (ClO_4) は quantum critical point (alternate ratio, 0.6) に あ る ギ ャ ッ プ レ ス department で あ る こ と か ら, this research purpose の に to す る. こ の misprinted を containing む シ リ ー ズ に つ い て ^ 1 h-nmr と mu SR be 験 を line い, magnetic susceptibility の fold れ が り が see ら れ る temperature で の bringing を shows し た. さ ら に purpose, this study の の つ で あ る phase masato の 発 da と bringing の masato is に masato even し て, フ ラ ス ト レ ー ト system (か ご め grid, パ イ ロ ク ロ ア · ス ラ ブ grid, ダ イ ア モ ン ド lock な ど) に つ い て も NMR etc. の line measurement を っ た.

项目成果

Ca_<2+x>Y_<2-x>Cu_5O_<10>粉末のESR実験

Ca_<2+x>Y_<2-x>Cu_5O_<10>粉末的ESR实验

• 发表时间: 2004
• 期刊: 日本物理学会講演概要集 59・2
• 作者: 戸田充;藤田敏之;合田郷;光藤誠太郎;藤井裕;他4名
• 通讯作者: 他4名

反強磁性体Zig-zag鎖化合物NaCr(WO_4)_2の強磁場ESR

反铁磁锯齿链化合物NaCr(WO_4)_2的高场ESR

• 发表时间: 2004
• 期刊: 遠赤外領域開発研究 5
• 作者: 合田郷;藤田敏之;光藤誠太郎;出原敏孝;菊池彦光;藤井裕;千葉明朗
• 通讯作者: 千葉明朗

樋口 智之, ほか6名: "Pyrochlore slab構造を持つ反強磁性体Ba_2Sn_2Ga_<10-7p>ZnCr_<7p>O_<22>のESR"日本物理学会講演概要集. 58・1. 445 (2003)

Tomoyuki Higuchi等6人：“具有烧绿石板状结构的反铁磁材料Ba_2Sn_2Ga_<10-7p>ZnCr_<7p>O_<22>的ESR”日本物理学会论文集58・1（2003）。

野田 尚志, 藤井 裕, 菊池 彦光, 千葉 明朗, 山本 良之, 堀 秀信: "Pyrochlore slab構造を持つ反強磁性体Ba_2Sn_2Ga_<10-7p>ZnCr_<7p>O_<22>のGa-NMR"日本物理学会講演概要集. 58・2. 367 (2003)

Takashi Noda、Yutaka Fujii、Hikomitsu Kikuchi、Akira Chiba、Yoshiyuki Yamamoto、Hienobu Hori：“具有烧绿石板结构的反铁磁 Ba_2Sn_2Ga_<10-7p>ZnCr_<7p>O_<22> 的 Ga-NMR”日本物理实验室会议讲座摘要58・2。367（2003）

NMR study of the successive phase transitions in CuB_2O_4

CuB_2O_4 连续相变的核磁共振研究

• 发表时间: 2004
• 期刊: Abstracts of International Symposium on Quantum Spin Systems (QSS04), Hayama, Japan, WED P1
• 作者: H.Nakamura;Y.Fujii;H.Kikuchi;M.Chiba;他4名
• 通讯作者: 他4名