不純物誘起状態をプローブとしたスピン系の量子相転移に関する微視的研究

使用杂质诱导态作为探针的自旋系统中量子相变的微观研究

• 批准号: 18740202
• 负责人: 吉田 誠
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18740202/
• 关键词: 磁性; 強相関電子系; 低温物性; 磁気共鳴; 量子スピン系

極低温において量子性が強く効いたスピン系の磁気状態をミクロな視点から明らかにするために、希釈冷凍機内で試料の結晶軸と印加磁場方向の角度制御が可能なNMRプローブを完成させ、これにより、量子スピン系物質Cs_2CuCl_4の極低温(60mK)における磁気構造を詳細に調べた。この物質の極低温の磁気状態に関しては、磁場中でスピン液体状態をとると提案されていたが、我々は詳細なNMR測定により、全磁場領域で磁気秩序状態を取ることを明らかにし,磁場依存性から5段の磁場誘起量子相転移を観測し、精密な磁気相図を完成させた。また、Znドープされた2次元直交ダイマー系SrCu_2(BO_3)_2および、2次元スピンギャップ系(CuCl)LaNb_2O_7、及び強-反強磁性ダイマー系(CH_3)_2NH_2CuCl_3、パイロクロア系Kos_2O_6においてESR・NMR測定を行い、これらの磁気状態を詳細に調べた。SrCu_2(BO_3)_2及び(CuCl)LaNb_2O_7においては、不純物状態を観測し、それがこの系の磁気状態の情報を得るのに有用であることを明らかにした。今後、更に高磁場の測定を行うことにより、これらの系の量子相転移の機構が解明できるものと期待される。(CH_3)_2NH_2CuCl_3においては、ESRにより磁気励起を直接観測し、スピンギャップの直接的情報を得た。Kos_2O_6においてはNMRから、Kイオンの異常な振動(ラットリングフォノン)を観測し、このフォノンが超伝導と密接に関係することを明らかにした。

The magnetic state of the ultra-low temperature quantum system is controlled by the crystal axis and the magnetic field direction of the sample in the refrigerator. The magnetic structure of the ultra-low temperature (60mK) quantum system Cs_2CuCl_4 is adjusted in detail. The magnetic state of these substances at extremely low temperatures is related to the magnetic field, and the liquid state is related to the magnetic field. The detailed NMR measurement is carried out in the magnetic field domain. The magnetic field dependence is determined by the quantum phase shift induced by the magnetic field. The precise magnetic phase shift is completed. The ESR NMR measurements of SrCu_2(BO_3)_2, SrCu_2, SrCu_2(BO_2)_2 (BO_3)_2, SrCu_2 (BO_2)_2 (BO_3)_2, SrCu_2, SrCu_2 ( SrCu_2(BO_3)_2 and SrCu_2 (CuCl)LaNb_2O_7 can be used to measure the impurity state and obtain information on the magnetic state of the system. In the future, the measurement of high magnetic field will be carried out in the future. (CH 3) 2NH_2CuCl_3 is a new type of CuCl_3. Kos_2O_6 in the middle of the NMR spectrum, K ~(3 +) and K ~(3 +) abnormal vibration (vibration) measurement, this kind of vibration and superconductivity close contact relationship.

项目成果

Observation of direct transitions in the ferro-and antiferromagnetic dimer system (CH_3)_2NH_2CuCl_3 by High field ESR

高场ESR观察铁磁和反铁磁二聚体系统(CH_3)_2NH_2CuCl_3的直接转变

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan 76
• 作者: Y.Muro;M.Ishikawa;K.Hirota;Z.Hiroi;N.Takeda;N.Kimura;H.Aoki;Makoto Yoshida
• 通讯作者: Makoto Yoshida

擬二次元三角格子反強磁性体Cs_2CuC1_4の磁気構造

准二维三角晶格反铁磁材料Cs_2CuC1_4的磁结构

• 发表时间: 2008
• 作者: Y.Muro;M.Ishikawa;K.Hirota;Z.Hiroi;N.Takeda;N.Kimura;H.Aoki;Makoto Yoshida;室 裕司;Makoto Yoshida;Shojiro Kimura;Hitoshi Ohta;吉田誠
• 通讯作者: 吉田誠

Magnetic and structural studies of the quasi-two-dimensional spin gap system (CuCl) LaNb_2O7

准二维自旋间隙体系(CuCl)LaNb_2O7的磁性和结构研究

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan 76
• 作者: Y.Muro;Y.Ohno;T.Okada;K.Motoya;Makoto Yoshida
• 通讯作者: Makoto Yoshida

NMR Observation of Rattling Phonons in the Pyrochlore Superconductor KOs_2O_6

烧绿石超导体KOs_2O_6中震颤声子的核磁共振观察

• 发表时间: 2007
• 期刊: Phys. Rev. Lett. 98
• 作者: M. Yoshida;K. Arai;R. Kaido;M. Takigawa;S. Yonezawa;Y. Muraoka;and Z. Hiroi
• 通讯作者: and Z. Hiroi

ESR measurements on one-dimensional quantum ferrimagnets A3Cu3 (P04) 4 with A=Sr and Ca in submillimeter-wave region

亚毫米波区 A=Sr 和 Ca 的一维量子亚铁磁体 A3Cu3 (P04) 4 的 ESR 测量

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan 75
• 作者: Y.Muro;M.Ishikawa;K.Hirota;Z.Hiroi;N.Takeda;N.Kimura;H.Aoki;Makoto Yoshida;室 裕司;Makoto Yoshida;Shojiro Kimura
• 通讯作者: Shojiro Kimura