遍歴フラストレーション系における多軌道効果に起因する新奇物性の探索と解明

搜索并阐明流动受阻系统中多轨道效应引起的新物理性质

• 批准号: 12J05373
• 负责人: 武田 晃
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J05373/
• 关键词: NMR; 強磁性; 金属絶縁体転移; 巨大磁気抵抗効果; 重い電子; 高圧

平成25年度、報告者は、以下にあげる二つの課題に取り組み、研究成果を、13に記述された通り、学会、論文発表という形でまとめた。1. 高価数Cr酸化物の核磁気共鳴(NMR)法による研究高価数のクロムイオンを含む酸化物は、クロムと酸素の強い軌道混成のために、強磁性や金属絶縁体転移といった特徴的な物性現象が現れる。本年度、報告者は、高価数のクロムを含む酸化物NaCr_2O_4とK_2Cr_8O_<16>のNMR法による物性研究を実施した。研究の結果、これらの酸化物のクロムの3d電子の間には、多軌道効果によって、強磁性的な相互作用と反強磁性的な相互作用が同時に働くことを明らかにした。さらに、NaCr_2O_4は、傾角反強磁性が実現し、傾いたスピンが作る強磁性成分を打ち消すように、磁区構造を形成することが明らかになった。この磁区構造は磁場印加によって消失し、反強磁性体としては珍しい巨大な磁気抵抗効果を引き起こす。また、K_2Cr_8O_<16>は、CrとOの軌道混成が、電子系の持つ一次元性の手助けをすることが明らかとなった。この結果は、高価数をとるCr酸化物が、幾何学的に特徴のある格子系を舞台に、興味深い物性を発現する可能性があることを示唆しており、今後、更なる物質開発の進展が期待される。2. LiV_2O_4の圧力実験LiV_2O_4に見られる重い電子的な挙動の起源を解明することを目指して、この物質の物性の圧力効果を調べた。従来の到達圧力(～5GPa)をはるかに上回る9.8GPaまでの圧力印加に成功し、絶縁体相における系の非磁性化を明らかにした。また、^<51>V核のNMR測定の結果、圧力の増加に伴い、反強磁性的なスピン揺らぎが強く抑制されることが明らかになった。これらの圧力効果は、常圧下における重い電子的振る舞いの起源に迫るうえで、重要な手がかりを与えることが期待される。

Heisei 25 years, the reporter, the following two topics, the research results, 13, the description of the knowledge, the society, the paper table, the shape of the paper 1. NMR study of Cr acid compounds with high Cr number; physical properties of Cr acid compounds with high Cr number; strong orbital mixing of Cr acid compounds with Cr number; ferromagnetism; and metal insulator transition; In this year, the author has carried out the study on the physical properties of high molecular weight compounds containing NaCr_2O_4 and K_2Cr_8O_<16>by NMR. The results show that the interaction between 3d electrons, multiorbital effect, ferromagnetic interaction and antiferromagnetic interaction of these acids is simultaneous. The antiferromagnetism of NaCr_2O_4 and its dip angle is realized, and the ferromagnetic composition is eliminated and the magnetic structure is formed. The magnetic field structure disappears, and the antiferromagnetism is very strong. The <16>orbital hybrid of K_2Cr_8O_2 and Cr_2O_2 and the one-dimensional manual assistance of the electron system The results show that the development of Cr acidizing compounds, geometric characteristics, lattice system, stage, interesting and deep physical properties is possible, and the progress of material development in the future is expected. 2. LiV_2O_4 is a new material with high pressure and high mechanical properties. The incoming pressure (~5GPa) was reduced to 9.8GPa and the incoming pressure was reduced to 9.8GPa. The <51>results of NMR measurements, pressure increase, antiferromagnetic properties, and strong suppression were also reported. The pressure effect of the electron is opposite to that of the electron under normal pressure.

项目成果

Local magnetic properties of the antiferromagnetic metal NaV_2O_4 with frustrated double-chain structure investigated by NMR and magnetization measurements

通过NMR和磁化测量研究具有受抑双链结构的反铁磁金属NaV_2O_4的局部磁性能

• DOI: 10.1103/physrevb.86.174405
• 发表时间: 2012
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Hikaru Takeda;Hikaru Takeda;Hikaru Takeda
• 通讯作者: Hikaru Takeda

LiV2O4の高圧絶縁体相における局所磁性

LiV2O4 高压绝缘体相的局部磁性

• 发表时间: 2013
• 作者: Y. Tsunemi;K. Ikeda;and H. Kawaguchi;武田晃，清水康弘，伊藤正行，新高誠司，高木英典
• 通讯作者: 武田晃，清水康弘，伊藤正行，新高誠司，高木英典

Magnetic frustration effects in the new colossal magnetoresistance oxide NaCr_2O_4

新型巨磁阻氧化物NaCr_2O_4中的磁挫败效应

• DOI: 10.3938/jkps.62.1914
• 发表时间: 2013
• 期刊: Joumal of the Korean Physical Society
• 作者: Hikaru Takeda

LiV_2O_4 の高圧 NMR測定

LiV_2O_4的高压NMR测量

• 发表时间: 2013
• 作者: 武田晃;清水康弘ら
• 通讯作者: 清水康弘ら

Local electronic state in the high-valence hollandite chromium oxide K_2Cr_8O_<16> investigated by ^<53>Cr NMR

^<53>Cr NMR研究高价锰铝石氧化铬K_2Cr_8O_<16>中的局域电子态

• DOI: 10.1103/physrevb.88.165107
• 发表时间: 2013
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Y. Shimizu;S. Aoyama;T. Jinno;M. Itoh;Y. Ueda;糀谷浩，井上徹，赤荻正樹;渡邉昇;Hikaru Takeda
• 通讯作者: Hikaru Takeda