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スピンラダー系におけるスピンダイナミクスの研究

Research Project

Project/Area Number 08740301
Research Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

松田 雅昌  理化学研究所, 磁性研究室, 研究員 (90260190)

Project Period (FY) 1996
Project Status Completed (Fiscal Year 1996)
Budget Amount *help
¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 1996: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords擬一次元磁性体 / 銅酸化物 / スピンラダー / スピンダイナミクス / 中性子散乱 / 電子スピン共鳴 / 帯磁率 / 比熱
Research Abstract

Sr_<14-X>Y_XCu_<24>O_<41>及びLa_6Ca_8Cu_<24>O_<41>単結晶を用いて帯磁率、比熱、電子スピン共鳴、中性子散乱実験を行い、以下のことを示した。
まずSr_<14>Cu_<24>O_<41>では単純鎖のCuスピンにdimer状態が存在し、このdimer状態が最近接Cuイオン間距離の2培及び4培離れたスピン同士で形成されていることを示した。またこのdimer状態に起因する鋭い中性子非弾性ピーク(9-14meV、0<L_<chain><1/3で観測)がY置換(物質中のホール数を減少させることに相当)により低エネルギー側にシフトし、さらにブロードになることから、ホール数が減少することによりdimer状態が不安定になることがわかった。また、ホールを持たないLa_6Ca_8Cu_<24>O_<41>単結晶における中性子散乱実験の結果、12K以下で単純鎖のCuスピンの磁気長距離秩序が起こり、鎖内では強磁性的に整列していることを示した。これらのことから、最近接Cu間相互作用が強磁性的で次近接Cu間相互作用が反強磁性的であり、Sr_<14>Cu_<24>O_<41>では酸素に局在しているホールが鎖方向にほぼ一つおきのCuスピンとsingletを形成し非磁性になり、さらに格子歪み等が加わることにより上記のdimer状態が発現している可能性を指摘した。
一方、Sr_<14>Cu_<24>O_<41>では梯子鎖間のCuイオン同士のdimer状態に起因する11meV程度のエネルギーギャップが観測されたが、Y置換試料やLa_6Ca_8Cu_<24>O_<41>ではこのdimer状態に対応する有為なsignalが観測出来ないを示した。これは、このdimer状態が梯子鎖に存在する僅かなホールと関係していることを示唆している。

Report

(1 results)
  • 1996 Annual Research Report
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    (5 results)

All Other

All Publications (5 results)

  • [Publications] M.Matsuda et al.: "Observation of a dimerized state in the S=1/2 quasi-one-dimensional antiferromagnet Sr_<14>Cu_<24>O_<41>" Physical Review B. 53. 12201-12205 (1996)

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      1996 Annual Research Report
  • [Publications] M.Matsuda et al.: "Magnetic excitations from the dimerized ground state in the S=1/2 quasi-one-dimensional system Sr_<14-X>Y_XCu_<24>O_<41>" Physical Review B. 54. 12199-12206 (1996)

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      1996 Annual Research Report
  • [Publications] M.Matsuda et al.: "Magnetic ordering in the S=1/2 quasi-one-dimensional compound La_6Ca_8Cu_<24>O_<41>" Physical Review B. 54. 15626-15628 (1996)

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      1996 Annual Research Report
  • [Publications] M.Matsuda et al.: "Magnetic properties of the S=1/2 quasi-one-dimensional antiferromagnet : Sr_<14-X>Y_XCu_<24>O_<41>" Czechoslovak Journal of Physics. 46. 1963-1964 (1996)

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      1996 Annual Research Report
  • [Publications] M.Matsuda et al.: "Neutron scattering stuby in the spin-1/2 ladder system : Sr_<14>Cu_<24>O_<41>" Journal of Low Temperature Physics. 105. 467-472 (1996)

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Published: 1996-04-01   Modified: 2020-05-15  

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