多角的磁場制御下熱測定による分子性化合物の研究

多向磁场控制下分子化合物的量热研究

• 批准号: 11J01929
• 负责人: 福岡 脩平
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J01929/
• 关键词: 有機導体; π-d系; 超伝導; 熱測定; キラル磁性体; 金属錯体; πd系; 磁気転移; 反強磁性

本研究は主に熱測定を用いて、キラル磁性体、および有機磁性超伝導体の示す物性現象の発見およびその発現機構の解明を目的としている。研究の最終年度である今年度は特に有機磁性超伝導体κ-BETS_2FeBr_4塩の磁気秩序と共存した超伝導状態を熱的観点から検証すること、これまでのBETS塩の研究で見出した磁気転移温度以下で現れる熱容量のhump構造について詳細に調べることに重点をおいた。これらの結果を包括的に議論し、π-d系ならではの特徴を明らかにすることを目指した。磁気秩序と共存した超伝導状態の検証のため、磁場印加方向を数°単位で厳密に制御できる熱量計を開発し、それを用いてκ-BETS_2FeBr_4の熱測定を行った。その結果、超伝導転移に由来する熱異常を検出することに初めて成功し、超伝導と磁気秩序がバルクとして共存していることを示した。また、伝導面内磁場印加下での超伝導転移の振る舞いについて検証を行い、超伝導転移温度が面内磁場に対して強い異方性を示すことを明らかとした。解析の結果、この超伝導転移の異方性はd電子系の磁気秩序の異方性と対応しており、d電子系の磁場印加による磁気状態の変化がπ電子系の超伝導状態に敏感に影響を与えていることを示した。この結果はπ-d相互作用の効果がπ電子系が金属、超伝導状態であっても強く現れることを示した重要な結果である。また、前年度までに我々は, κ-BETS_2FeCl_4塩、κ-BETS_2FeBr_4塩が磁気転移温度以下で磁気熱容量にhump構造を示すことを見出した。本年度はκ塩と同種のhump構造を示すことがすでに報告されているλ-BETS_2FeCl_4塩の磁場下での詳細な熱測定を行い、K型塩の結果との比較、議論を行った。その結果、K型、λ型両塩の熱容量の振る舞い、相挙動には共通性があることを見出した。この結果は強いπ-d相互作用を有するBETS塩の物性を包括的に理解できる可能性を示した重要な結果である。

This study aims at the application of thermal measurement, discovery of physical properties of magnetic materials and organic magnetic superconductors, and elucidation of their mechanisms. This year's research is focused on the magnetic order, blue shift, thermal conductivity, and heat transfer of organic magnetic superconductor κ-BETS_2FeBr_4. The results of this study include the following: The thermal measurement of the magnetic field, blue shift, and superconductivity states was carried out using a calorimeter with a magnetic field orientation of several degrees. The result is that the heat anomaly is detected successfully and the magnetic field is detected successfully. The temperature of the superconductivity shift in the in-plane magnetic field and the anisotropy of the superconductivity shift in the in-plane magnetic field The results of the analysis show that the anisotropy of the superconductivity and the anisotropy of the magnetic order of the d-electron system are sensitive to the magnetic field of the d-electron system. The results of π-d interaction show that π-electron system is metal and superconductivity state. The structure of magnetic heat capacity below the magnetic shift temperature of κ-BETS_2FeCl_4 and κ-BETS_2FeBr_4 is shown. This year, we report on detailed thermal measurements of λ-BETS_2FeCl_4 in magnetic field and compare and discuss the results of K-type Hump. The heat capacity of K-and λ-type The results show that strong π-d interactions exist, and the physical properties of BETS include the possibility of understanding important results.

项目成果

面内磁場下におけるκ-(BETS)_2FeX_4 (X=Cl, Br)の熱的研究

κ-(BETS)_2FeX_4 (X=Cl, Br)在面内磁场下的热研究

• 发表时间: 2012
• 作者: T. Fukui;M. Yoshimura;et al.;中野雄史;Masatoshi Yoshimura;Masatoshi Yoshimura;吉村 正利;佃 麻美;吉村正利;佃麻美;吉村正利;佃麻美;Aksorn Saengtienchai;Guoyang Guan;Shuhei Fukuoka;渡邉研右;福岡 脩平;Kensuke WATANABE;河田みなみ;渡邉研右;福岡脩平
• 通讯作者: 福岡脩平

Magnetic heat capacities of κ-(BETS)_2FeBr_4 measured by a micro-chip calorimeter

微芯片热量计测量κ-(BETS)_2FeBr_4的磁热容

• 发表时间: 2012
• 期刊: physica status solidi (c)
• 作者: T. Fukui;M. Yoshimura;et al.;中野雄史;Masatoshi Yoshimura;Masatoshi Yoshimura;吉村 正利;佃 麻美;吉村正利;佃麻美;吉村正利;佃麻美;Aksorn Saengtienchai;Guoyang Guan;Shuhei Fukuoka
• 通讯作者: Shuhei Fukuoka

π-d 系分子性導体 BETS 塩の低温電子状態

π-d基分子导体BETS盐的低温电子态

• 发表时间: 2013
• 作者: 福岡脩平;山下智史;中澤康浩;藤原秀紀;山本貴;白旗崇;高橋かず子
• 通讯作者: 高橋かず子

Heat Capacity Measurements of Magnetic Conductor κ-(BETS)_2FeX_4

磁导体κ-(BETS)_2FeX_4的热容量测量

• 发表时间: 2011
• 作者: T. Fukui;M. Yoshimura;et al.;中野雄史;Masatoshi Yoshimura;Masatoshi Yoshimura;吉村 正利;佃 麻美;吉村正利;佃麻美;吉村正利;佃麻美;Aksorn Saengtienchai;Guoyang Guan;Shuhei Fukuoka;渡邉研右;福岡 脩平;Kensuke WATANABE;河田みなみ;渡邉研右;福岡脩平;Shuhei Fukuoka;Shuhei Fukuoka
• 通讯作者: Shuhei Fukuoka

Thermodynamic Natures of Magnetic Field Induced Phase Transition in Chiral Magnets

手性磁体中磁场诱导相变的热力学性质

• 发表时间: 2012
• 作者: S. Fukuoka;S. Yamashita;T. Yamamoto;Y. Nakazawa;H. Higashikawa;and K.Inoue
• 通讯作者: and K.Inoue