新しい幾何学的フラストレーション磁性物質の総合的研究

新型几何挫败磁性材料的综合研究

• 批准号: 08J11348
• 负责人: 萩原 雅人
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Saga University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J11348/
• 关键词: 幾何学的フラストレーション; 中性子回折; 単結晶育成; 磁場誘起相転移

平成22年度は2次元三角格子を持つBotallackite構造を持つM_2(OH)_3Xの磁性解明を行った。S=1、 Heisenbergスピンを持つNi_2(OH)_3X(X=Br,I)は基本的に反強磁性転移する。Ni_2(OH)_3IはNi_2(OH)_3Brと比べてより結晶格子が歪むようになるが、Ni_2(OH)_3Brの三角格子面内で実現していた強磁性主体のスピン相関が、反強磁性の相関と競合するためにフラストレーション性が高まっているを示した。S=3/2、Isingスピンを持つCo_2(OH)_3Xは四面体構造のCo_2(OH)_3Xと同じく複雑な性質を示した。Co_2(OH)_3Brは逐次相転移し、T_<N2>以下で弱強磁性を伴う。スピン容易軸は三角格子面内であり、2つの磁気相ではサイトごとの秩序を示した。Co_2(OH)_3IはT_N=10Kで反強磁性転移する。磁気構造は特定できず解明することができなかったが、incommensurateな磁気構造を取ることが予想される。Co_2(OH)_3Xにおける複雑な磁性は、幾何学的フラストレーション性を有する2次元三角格子上に、単純な方向ではない異方性をもったスピンが存在していることが原因であると思われる。過去に研究されたS=1/2量子スピンによるCu_2(OH)_3Xの磁気考察とともに2次元三角格子Botallackiteの結果を論文投稿予定である。前年度までに四面体構造を持つNi_2(OH)_3Clは、中性子散乱・μSR測定において異なる磁性を示しているが、非磁性置換及びハロゲン置換を行うことで磁性の振舞いを調べた。非磁性置換については選択的置換がなされ、2種類ある磁気反射のうち低温で現れる磁気反射が消失した。一方ハロゲン置換においては、低温で現れる磁気反射が残り、元物質に比べて静的な振舞いを示すようになった。また転移温度は一番置換されたもので2倍程度に上昇した。S=1/2スピンによる四面体構造でその新奇な磁性により注目度が高いClinoatacamiteCu_2(OH)_3Clの単結晶試料による磁気測定を行い、この結果を国際会議で発表した。また前年度までに実験・解析が行われた四面体構造を持つCo_2(OH)_3Brの磁性の結果報告がPhysical Review Bに掲載された。

In Heisei 22, the 2-dimensional triangular grid をholds the Botallackite structure をholds the M_2(OH)_3XのMagnetic interpretation を行った. S=1, Heisenberg's Ni_2(OH)_3X(X=Br,I) is a basic antiferromagnetic change. Ni_2(OH)_3IはNi_2(OH)_3Brとratioべてよりcrystal latticeがskewむようになるが、Ni_2(OH)_3Brのtriangular lattice The main body of strong magnetism in the sub-surface is related to the main body of strong magnetism, and the correlation of anti-strong magnetic force isと合合するためにフラストレーション性が高まっているをshowsした. S=3/2, Ising the same Co_2(OH)_3X tetrahedral structure as the same property as the complex one. Co_2(OH)_3Br gradually phase-shifts, and is weakly and strongly magnetic below T_<N2>.スピンeasy axis は triangular lattice plane in-plane であり, 2つのmagnetic 気phase ではサイトごとのorder を した. Co_2(OH)_3IはT_N=10K has anti-strong magnetic properties. The magnetic structure is specified and explained, and the magnetic structure is incommensurate. Co_2(OH)_3X における富雑なMagnetic は、Geometry フラストレーション性を有する2-dimensional triangle On the grid, the direction of the pure direction is the opposite direction, the existence is the reason, the reason is the reason. In the past, we have investigated the magnetic field of S=1/2 quantum スピンによるCu_2(OH)_3X and the results of the 2-dimensional triangular lattice Botallackite. The paper submission is scheduled to be published. Previous year's research on tetrahedral structure and Ni_2(OH)_3Cl, neutralon scattering and μSR measurement Different magnetic properties, non-magnetic replacement and non-magnetic replacement, and non-magnetic replacement. The non-magnetic replacement material is the replacement material, and the two types of magnetic reflection technology are low-temperature and the magnetic reflection technology disappears. One side of the replacement of the ハロゲンにおいては, low-temperature れるmagnetic reflection が residual り, element material に than the べて quiet な vibration dance いをshow すようになった. The temperature is shifted by one substitution and the temperature is increased by 2 times. S=1/2スピンによるTetrahedral structureでそのNoveltyなMagnetismによりAttention degreeが高いClinoatacamami The results of the magnetic measurement of teCu_2(OH)_3Cl single crystal sample were recorded at the International Conference.また Previous year's までに実験・analytical が行われたtetrahedral structure をhold つCo_2(OH)_3Br のmagnetic の result report がPhysical Review Bに掲 contain された.

项目成果

パイロクロア構造を持つCu_2(OH)_3Cl(atacamite)の低温物性

烧绿石结构Cu_2(OH)_3Cl(氯铜矿)的低温物理性质

• 发表时间: 2008
• 作者: 諸富大樹;家永紘一郎;稲垣祐次;河江達也;萩原雅人;鄭旭光
• 通讯作者: 鄭旭光

M_2Cl(OH)_3(M=Co, Mn, Cu)のNMR

M_2Cl(OH)_3(M=Co,Mn,Cu)的NMR图谱

• 发表时间: 2008
• 作者: 善明和子;久保英範;時田正彦;鄭旭光;萩原雅人;浜崎達一;河江達也
• 通讯作者: 河江達也

異形体構造を持つCu_2(OH)_3Clの磁場中比熱測定

异形结构Cu_2(OH)_3Cl磁场比热的测量

• 发表时间: 2009
• 作者: 諸冨大樹;稲垣祐次;河江達也;萩原雅人;鄭旭光;九大院工;佐賀大理工
• 通讯作者: 佐賀大理工

Trimeric Hydrogen Bond in Geometrically Frustrated Hydroxyl Cobalt Halogenides

• DOI: 10.1088/0256-307x/28/1/017803
• 发表时间: 2011
• 期刊: Chinese Physics Letters
• 影响因子: 3.5
• 作者: L. Xiao-dong;Hagihala Masato;Zheng Xu-guang;Tao Wan-Jun;Meng Dong-dong;Zhang Sen-lin;Guo Qi-xin

Cu_2(OH)_3Clの低温物性

Cu_2(OH)_3Cl的低温物理性质

• 发表时间: 2010
• 作者: 諸冨大樹;稲垣祐次;河江達也;萩原雅人;鄭旭光
• 通讯作者: 鄭旭光