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スピンギャップ系の光散乱

Research Project

Project/Area Number 10740179
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 InstitutionSophia University

Principal Investigator

黒江 晴彦  上智大学, 理工学部, 助手 (40296885)

Project Period (FY) 1998 – 1999
Project Status Completed (Fiscal Year 1999)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 1999: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 1998: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
KeywordsRaman散乱 / 光反射 / スピン・パイエルス系 / 置換効果 / CuGeO_3 / 磁気励起 / 折り返しモード / SPギャップ・モード / α'-NaV_2O_5 / スピン二重鎖系 / KCuCl_3
Research Abstract

スピン・パイエルス(SP)系の光散乱、光反射から、磁性不純物置換効果と磁場効果を研究した。
SP相のラマンスペクトルには格子が倍周期化による折り返しモードや、SPギャップを反映した磁気ラマン・スペクトルが観測される。不純物置換系ではSPギャップモードが観測される。
我々はNi置換試料のSP相での折り返しモードと磁気ラマン・スペクトルの詳細な温度依存性を測定し、LT22(8月Helsinki工科大)と日本物理学会(9月岩手大学)で報告した。SP相の零磁場での測定においてはNi置換系でもZn、Mg、Siなどの非磁性不純物置換系と同様な折り返しモードの強度の減少や、SP長距離秩序が不純物置換に伴いSP短距離秩序になることが明らかになった。SPギャップはNi置換系では小さくなるが、絶対零度でのSPギャップの大きさ△_0と相転移温度T_<sp>の間にはhΔ_0/k_BT_<SP>=1.61の関係があるごとが明らかになった。また、9.5Tまでの磁場下でのラマン散乱測定を行い、結果を日本物理学会で報告した。(3月関西大学)磁場下ではNi^<2+>イオンの周囲の局所的な磁化の様子が変化するため、SPギャップ・モードの強度が小さくなる。低温でSP長距離秩序が観測されるNi置換試料では、室温で幅広いルミネッセンス・スペクトルが観測される。このスペクトルのカット・オフエネルギー(14,000cm^<-1>)はCuのd-d遷移に対応するエネルギーである。
Mn置換系は1%程度の置換でSP相が抑制されるのが特徴である。この試料は結晶の色が変化しているので、電子系の変化が期待される。可視光領域の吸収スペクトルには20,000cm^<-1>付近に新たな吸収帯が観測された。Mn置換系のラマン散乱、光吸収の測定から、フォノン系に大きな変化が無いこと、0.81%Mn置換試料でSP転移が起きていることが確認された。この結果は日本物理学会(3月関西大学)で報告された。

Report

(2 results)
  • 1999 Annual Research Report
  • 1998 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All Other

All Publications (9 results)

  • [Publications] H.Kuroe,H.Seto,T.Sekine,M.Isobe and Y.Ueda: "Spin-Peierls transition in α'-NaV_2 O_5 observed by Raman scattering"Physica B. 263-264. 803-805 (1999)

    • Related Report
      1999 Annual Research Report
  • [Publications] H.Kuroe,H.Seto,T.Sekine,T.Masuda and K.Uchinokura: "Raman scattering in Zn-,Si- and Mg-doped CuGeO_3"Physica B. 263-2641. 825-828 (1999)

    • Related Report
      1999 Annual Research Report
  • [Publications] H.Kuroe,J.Sasaki,T.Sekine,T.masuda,N.Koide,I.Tsukada and K.Uchinokura: "Folded Phonon Mode Observed by Raman Scatteringin Zn- and Si-Doped CuGeO_3"Journal of the Physical Society of Japan. 68. 2046-2056 (1999)

    • Related Report
      1999 Annual Research Report
  • [Publications] H.Kuroe,T.Kaneko,T.Sekine,R.V.Sarmago,N.Koide,T.Masuda,I.Tsukada,and K.Uchinokura: "Raman and luminescence spectra in the spin-Peierls systemCu_<1-x>Ni_x GeO_3"Physica B. 印刷中

    • Related Report
      1999 Annual Research Report
  • [Publications] 黒江 晴彦、関根 智幸: "スピン・パイエルス物質CuGeO_3の光散乱"固体物理. 35. 105-119 (2000)

    • Related Report
      1999 Annual Research Report
  • [Publications] T.Sekine,H.Kuroe,J.Sasaki,Y.Sasago,N.Koide,K.Uchinokura and M.hase: "Spin-Peierls Gap and Two-Magnetic-Excitation Bound and Resonant States in Cu_<1-x>Zn_xGeO_3 and CuGe_<1-y>Si_yO_3" Journal of the Physical Society of Japan. 67. 1440-1450 (1998)

    • Related Report
      1998 Annual Research Report
  • [Publications] H.Kuroe,H.Seto,J.Sasaki,T.Sekine,M.Isobe and Y.Ueda: "Raman Scattering in the Inorganic Spin-Peierls system α'-NaV_2O_5" Journal of the Physical Society of Japan. 67. 2881-2892 (1998)

    • Related Report
      1998 Annual Research Report
  • [Publications] H.Kuroe,H.Seto,T.Sekine,M.Isobe and Y.Ueda: "Spin-Peierls transition in α'-NaV_2O_5 observed by Raman scattering" Physca B. 印刷中.

    • Related Report
      1998 Annual Research Report
  • [Publications] H.Kuroe,H.Seto,T.Sekine,T.Masuda and K.Uchinokura: "Raman scattering in Zn-,Si- and Mg-doped CuGeO_3" Physica B. 印刷中.

    • Related Report
      1998 Annual Research Report

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Published: 1998-04-01   Modified: 2020-05-15  

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