金属絶縁体転移を示す新奇遷移金属化合物の研究

具有金属-绝缘体转变的新型过渡金属化合物的研究

• 批准号: 14740382
• 负责人: 加藤 将樹
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Kyoto University
• 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 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14740382/
• 关键词: 超伝導; 三角格子; 低次元構造; 核磁気共鳴; Co酸化物; スピン三重項; 低次元磁性; 磁気フラストレーション; 軌道秩序; スピン一重項; 強相関; NMR

磁性元素が低次元的な構造を有する化合物では、銅酸化物における高温超伝導に代表されるように、強い電子相関に起因する多様な物性、量子現象が観測され、物性物理および化学における重要なテーマになっている。近年見いだされた、コバルト酸化物では初めての超伝導体であるNa_<0.35>CoO_2・1.3H_2O超伝導転移温度T_cは約5K)は、コバルト原子が2次元三角格子を形成し、典型的な低次元化合物である。三角格子においては、スピンフラストレーションやRVBなど様々な量子現象が注目されており、特異な電子相関に起因する新しい機構の超伝導が出現している可能性が予想される。本研究ではNa_<0.35>CoO_2・1.3H_2Oにおける超伝導の発現機構を解明するため、^<59>Co核の核磁気共鳴(NMR)を中心に微視的な電子状態の観察を行った。NMRではナイトシフトからCoサイトの静的な情報および核スピン緩和率(T_1)から動的な情報を得る事ができる。通常のS波超伝導体では、電子がスピン一重項のクーパー対を形成するため、微視的な帯磁率であるナイトシフトはT_c以下で減少するが、本化合物においてはほとんど温度変化が見られなかった。またT_1の温度変化において、S波超伝導体では超伝導ギャップの形成に伴う、いわゆるコヒーレンスピークがT_c以下で観測されるはずであるが、本化合物ではそれが見られなかった。さらにT_c以下のT_1の温度依存性は温度のベキ乗(約3乗)に従うことが明らかとなり、超伝導ギャップ関数がラインノードを有することが示唆された。以上のことから、この化合物における超伝導は、クーパー対がスピン三重項を形成する、スピントリプレット超伝導体であることが明らかとなった。さらに、T_c以上のT_1の温度変化おいて、強磁性的なスピン揺らぎを示唆する結果が得られており、スピントリプレット超伝導の発現機構と非常に重要な関連があると考えられる。

が low dimensional magnetic elements な a す を construction る compound で は, copper acidification に お け る high temperature super 伝 guide に representative さ れ る よ う に, strong い electronic phase masato に cause す る others more な property, quantum phenomena が 観 measuring さ れ, physical physical お よ び chemical に お け る important な テ ー マ に な っ て い る. In recent years, see い だ さ れ た, コ バ ル ト acidification content で は early め て の super conductor 伝 で あ る Na_ < 0.35 > CoO_2 · H_2O 1.3 super 伝 guide planning move temperature T_c は about 5 k) は, コ バ ル ト atomic が を form 2 dimensional triangle grid し, typical な low dimensional compound で あ る. Triangular lattice に お い て は, ス ピ ン フ ラ ス ト レ ー シ ョ ン や RVB な ど others 々 な quantum phenomena が attention さ れ て お り, specific な electronic phase masato に cause す る new し い institutions の super 伝 guide が appear し て い る が likely to want to さ れ る. This study で は Na_ < 0.35 > 1.3 CoO_2 · H_2O に お け る super 伝 guide の 発 institutions now を interpret す る た め, ^ < > 59 Co nuclear の nuclear magnetic 気 resonance (NMR) を center に micro visual な electronic state の 観 examine を line っ た. NMR で は ナ イ ト シ フ ト か ら Co サ イ ト の static な intelligence お よ び nuclear ス ピ ン alleviation rate (T_1) か ら moving な intelligence を る matter が で き る. Usually の S wave super conductor 伝 で は, electronic が ス ピ ン a heavy item の ク ー パ ー を seaborne form す る た め, micro visual な 帯 magnetic rate で あ る ナ イ ト シ フ ト は T_c で reduce す る が, this compound に お い て は ほ と ん ど temperature variations change が see ら れ な か っ た. ま た T_1 の temperature variations change に お い て, S wave super conductor 伝 で は super 伝 guide ギ ャ ッ プ の form に う, い わ ゆ る コ ヒ ー レ ン ス ピ ー ク が T_c following で 観 measuring さ れ る は ず で あ る が, this compound で は そ れ が see ら れ な か っ た. Under さ ら に T_c の T_1 の temperature dependence は の ベ キ 乗 (about 3 乗) に 従 う こ と が Ming ら か と な り, super 伝 ギ ャ ッ プ masato number が ラ イ ン ノ ー ド を have す る こ と が in stopping さ れ た. Above の こ と か ら, こ の compound に お け る super 伝 は, ク ー パ ー が seaborne ス ピ ン を triple item form す る, ス ピ ン ト リ プ レ ッ ト super conductor 伝 で あ る こ と が Ming ら か と な っ た. さ ら に, T_c above の T_1 の temperature variations change お い て, strong magnetic な ス ピ ン 揺 ら ぎ を in stopping す る results ら が れ て お り, ス ピ ン ト リ プ レ ッ ト super 伝 guide の 発 institutions now と very important な に masato even が あ る と exam え ら れ る.

项目成果

K.Ishida: "Unconventional Superconductivity and Nearly Ferromagnetic Spin Fluctuations in Na_xCoO_2・yH_2O"J.Phys.Soc.Jpn.. 72. 3041-3044 (2003)

K. Ishida：“Na_xCoO_2・yH_2O 中的非常规超导性和近铁磁自旋涨落” J.Phys.Soc.Jpn.. 72. 3041-3044 (2003)

M.Kato: "Magnetic Structure of CuSb_2O_6"J. Phys. Soc. Jpn.. 71. 187-189 (2002)

M.Kato：“CuSb_2O_6 的磁性结构”J。

M.Kato: "Magnetic properties of V-jarosite AV_3(SO_4)_2(OH)_6(A=Na, K) with kagome lattice"Physica B. 329-333. 1042-1043 (2003)

M.Kato：“具有 kagome 晶格的 V-黄钾铁矾 AV_3(SO_4)_2(OH)_6(A=Na, K) 的磁性”Physica B. 329-333。

H.Sakurai: "Antiferromagnetic order in 2D-spin system Cu_3B_2O_6"Phys.Rev. B. 66. 024428-1-024428-6 (2002)

H.Sakurai：“二维自旋系统 Cu_3B_2O_6 中的反铁磁序”Phys.Rev。

H.Sakai: "Low-temperature structural change and magnetic anomaly in supercnduciton Cd_2Re_2O_7"Phys. Rev. B. 66. 100509-1-100509-4 (2002)

H.Sakai：“超导Cd_2Re_2O_7中的低温结构变化和磁异常”Phys。