三角格子を有する混合原子価化合物における電荷フラストレーションの効果の解明

三角晶格混合价化合物中电荷挫败效应的阐明

• 批准号: 14J01400
• 负责人: 小林 慎太郎
• 金额: $ 1.39万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J01400/
• 关键词: 混合原子価化合物; 三角格子; 電荷秩序; 新奇物性開拓; 電荷フラストレーション

当該年度は、電荷のフラストレーション効果を検証するモデル物質としてNaFe2O3に着目し、研究を進めた。反応容器や雰囲気等の条件を検討した結果、NaFe2O3の合成を再現性良く行うことに成功した。さらに、大量の試料の合成に成功し、その結果、NMR測定や共同研究であるμSR測定が可能となった。さらにNMRにより、NaFe2O3の磁気・電荷状態を微視的に研究した。まず、得られた試料のNMRスペクトルからディスオーダー等のない純良試料であることが確認された。さらに配向試料の作成に成功し、得られた単結晶スペクトルを解析したところ、高温相から中間相への相転移で電荷秩序が、中間相から低温相への相転移で磁気秩序が起こることが明らかとなった。秩序相の電荷・磁気秩序パターンを決定し、これらの結果から電荷のフラストレーションが高次の相互作用により解消されたことが示唆された。加えて、核スピン-格子およびスピン-スピン緩和率の解析を行ったところ、前者が磁気秩序において、後者が電荷秩序において大きく変化することが明らかになった。これは、核磁化緩和のT2過程を通して電荷のゆらぎを検出しているからであり、スピン-スピン緩和率の測定が電荷のゆらぎを検証する上で適した手法であることを示唆している。さらに、昨年度に引き続き、混合原子価酸化物の純良試料の合成を行うための酸素分圧精密制御炉の作成を進めた。その結果、この炉の小型化に成功し、グローブボックスにこの炉自身を持ちこむことが可能となったため、大気中で不安定な化合物の試料合成が可能となった。しかしながら、循環システムが不十分であるため、炉内の酸素濃度勾配が非常に大きくなり、酸素濃度の調整が困難になった。今後より濃度差を縮小できる循環システムを確立することで、さまざまな混合原子価酸化物の試料合成に適用できる合成手法となることが期待できる。上記の結果を国内および国際学会において発表した。

During the year, the study of NaFe2O3 was carried out in order to prove the effect of electric charge. The synthesis of NaFe2O3 is reproducible and successful. A large number of samples were successfully synthesized, and the results, NMR measurements, and joint research were possible. NMR and Weishi app studies on magnetic and charge states of NaFe2O3 The NMR spectra of the samples were analyzed. The preparation of the alignment sample was successful, and the crystal structure was analyzed. The phase shift of the high temperature phase and the intermediate phase was analyzed. The charge order was analyzed. The phase shift of the intermediate phase was analyzed. The magnetic order was analyzed. The charge and magnetic field of the order phase are determined, and the result is that the charge and magnetic field of the order phase are eliminated. The analysis of the relaxation rate of the magnetic field and the electric charge is carried out in the former and in the latter respectively. The T2 process of nuclear magnetic relaxation is characterized by the following: In the past year, the synthesis of pure samples of mixed atomic acids and the preparation of acid pressure precision control furnace have been carried out. As a result, the miniaturization of the furnace is successful, and the furnace itself is stable. It is very difficult to adjust the acid concentration in the furnace. In the future, the concentration difference will be reduced, and the cycle will be established. The results of the study were published in China and abroad.

项目成果

Magnetic properties of new ternary chalcogenides ACrX2 (A = Li, Na, X = Se, Te) with triangular lattices

具有三角晶格的新型三元硫属化物ACrX2（A = Li，Na，X = Se，Te）的磁性

• 发表时间: 2015
• 作者: S. Kobayashi;H. Ueda;C. Michioka;and K. Yoshimura
• 通讯作者: and K. Yoshimura