Development of Highly Thermal-Conducting Spin-Materials and Elucidation of the Mechanism of the Thermal Conduction

高导热自旋材料的开发及导热机理的阐明

• 批准号: 22360001
• 负责人: KOIKE Yoji
• 金额: $ 11.81万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22360001/
• 关键词: 熱伝導; 単結晶; 低次元量子スピン系; 銅酸化物; 遷移金属化合物; マグノン; スピノン; スピンによる熱伝導; １次元スピン系; スピン梯子格子系; フラストレーション; コバルト化合物; ニッケル化合物; 1次元スピン系; イジングスピン系; ボーズ・アインシュタイン凝縮; トリプロン; 1次元ボンド交替系; バナジウム酸化物

We have grown high-quality single crystals of low-dimensional quantum-spin systems, measured the thermal conductivity and investigated the mechanism of large thermal conductivity due to spins, in order to develop new electrically insulating and highly thermal-conducting materials using thermal conduction due to spins. As a result, we have found new several factors of large thermal conductivity due to spins as follows. (1)Uniform nearest-neighboring exchange-interaction. (2)Heisenberg spin system. (3)Large quantum-spin-number. (4)Bose-Einstein condensed state of magnetic excitations. (5)Large spin-fluctuations due to spin frustrations.

我们生长了低维量子自旋系统的高质量单晶，测量了热导率并研究了自旋产生的大热导率的机制，以利用自旋产生的热传导来开发新型电绝缘和高导热材料。结果，我们发现了以下几个新的因自旋而导致热导率大的因素。 (1)统一最近邻交换相互作用。 (2)海森堡自旋系统。 (3)大量子自旋数。 (4)磁激发的玻色-爱因斯坦凝聚态。 (5)由于旋转受阻导致旋转波动大。

项目成果

2本足スピン梯子格子系Ca_9La_5Cu_<24>O_<41>のマグノンによる熱伝導の向上化

两足自旋梯晶格系统Ca_9La_5Cu_<24>O_<41>中磁振子对热传导的改善

• 发表时间: 2011
• 作者: S. Fujii;K. Aono;M. Suzaki;S. Hamasaki;S. Yusa;Y. Nakamura;成瀬晃樹,川股隆行,佐藤光秀,上坂正憲,工藤一貴,小林典男,小池洋二
• 通讯作者: 成瀬晃樹,川股隆行,佐藤光秀,上坂正憲,工藤一貴,小林典男,小池洋二

擬1次元スピン系ABX3(A=Rb,Cs;B=Co,Ni;X=Cl,Br)におけるスピンによる熱伝導

准一维自旋系统 ABX3 中的自旋热传导 (A=Rb,Cs;B=Co,Ni;X=Cl,Br)

• 发表时间: 2012
• 作者: S. Fujii;Y.i Yokoyama;Y. Miyanari;T. Shiono;M. Ito;S. Yusa;Y. Nakamura;川股隆行,松岡禎知,成瀬晃樹,大野真澄,西脇洋一,加藤徹也,佐々木孝彦,小池洋二
• 通讯作者: 川股隆行,松岡禎知,成瀬晃樹,大野真澄,西脇洋一,加藤徹也,佐々木孝彦,小池洋二

2本足スピン梯子格子系(Ca,Sr,La)_<14>Cu_<24>O_<41>単結晶の高品質化とマグノンによる熱伝導率

两足自旋梯晶格系统 (Ca,Sr,La)_<14>Cu_<24>O_<41> 磁振子带来的高质量单晶和导热性

• 发表时间: 2012
• 作者: 成瀬晃樹;他
• 通讯作者: 他

擬1次元反強磁性体Cu3Mo2O9単結晶における熱伝導と磁気秩序

准一维反铁磁 Cu3Mo2O9 单晶的热导和磁序

• 发表时间: 2013
• 作者: Kousaku Ohkawa;Yumi Miura;Takaomi Nomura;Ryoichi Arai;Kimio Hirabayashi;Masuhiro Tsukada;Koji Abe;成瀬晃樹
• 通讯作者: 成瀬晃樹

Thermal conductivity and magnetic susceptibility of the 4-leg spin-ladder system (La_<1-x>Y_x)_2Cu_2O_5 and the 5-leg spin-ladder system(La_<1-x>Eu_x)_8Cu_7O_<19>

4柱自旋梯体系(La_<1-x>Y_x)_2Cu_2O_5和5柱自旋梯体系(La_<1-x>Eu_x)_8Cu_7O_<19>的热导率和磁化率

• 发表时间: 2012
• 作者: T. Kawamata;T. Noji;Y. Koike
• 通讯作者: Y. Koike