幾何学的フラストレート磁性体における相転移現象とその動的ダイナミクスの検証
| Project/Area Number |
11J40229
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
物性Ⅱ(磁性・金属・低温)(実験)
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| Research Institution | Ochanomizu University |
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Principal Investigator |
石井 梨恵子 お茶の水女子大学, 大学院人間文化創成科学研究科, 特別研究員(RPD)
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| Project Period (FY) |
2011 – 2013
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2013)
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| Budget Amount *help |
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2013: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2012: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2011: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | 単結晶育成 / 中性子散乱実験 / 幾何学的フラストレーション / 二次元三角格子反強磁性体 / 結晶育成 |
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| Research Abstract |
<研究成果の内容>
Rb_4Mn(MoO_4)_3については、これまでの巨視的かつ微視的な立場からの研究により、低温でのスピンダイナミクスが徐々に明らかになってきた。中性子散乱実験では、2.8Kと2.4Kでにある逐次相転移点付近で、散乱強度の温度依存性が傾きを変えることから、異なったスピン状態をとることが推測され、さらなる解析によりそのスピン状態を明らかにしたいと考えている。また、近年、幾何学的フラストレーションが金属物質においてもその物性に重要な役割を果たしているという結果から、興味深い物理現象を示す金属物質の探索も行った。具体的には、磁性と超伝導が微視的に共存する初めての物質であるErNi_2B_2Cとその関連物質について、主にアーク溶解法とフローティングゾーン法を用いて大型単結晶の育成に励み、育成条件の最適化を行った。さらには、中性子小角散乱実験を行い、磁束格子の観測を試みた。現在、これらの研究成果をまとめ、論文を執筆中である。
<研究意義, 重要性>
擬二次元三角格子反強磁性体の典型物質であるRb_4Mn(MoO_4)_3については、巨視的かつ微視的観点から包括的な研究が行われることより、本系の教科書的な知見が得られるという点で重要である。また本研究は、中性子散乱実験の新しい測定手法の開発という点でも重要な役割を担っており、今後様々な研究に活用されうるという点で非常に有意義であると考える。また、新物質の探索と開発は、新しい物理現象の発見とその機構解明に繋がることから、基礎研究だけでなく応用の分野でも非常に重要と考える。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
Rb_4Mn(MoO_4)_3の巨視的物性測定の結果については、一通りの実験が行われ、まとまった研究成果が得られている。しかしながら、中性子散乱実験の実験結果が複雑であり、解析に時間がかかっていまい、論文の投稿まで時間がかかっている。また、新物質探索を含む物質合成については、様々な物質を作成と物質評価を行っており、おおむね順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
採用終了までの4か月間で、現在執筆中の幾何学的フラストレート磁性体についての論文を仕上げ、投稿する。その為には、磁化・比熱測定などの巨視的物性測定と中性子散乱実験の微視的物性測定、両者からの相補的・総合的な知見を得る必要がある。また、現在取り組んでいる物質LaNic_2における中性子小角散乱実験の実験結果の解析を進め、研究成果をまとめて論文の投稿を目指す。論文の投稿に向けて必要なデータがある場合には、追加で実験を行う。本実験は、実験的に未だ実証されたことのない「自発的磁束格子」現象の観測を目的としている。まだ、実験手法が確立されていないこともあり、その確立の為にも、様々な方法を試して実験を行う必要がある。
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Report
(3 results)
Research Products
(12 results)
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[Journal Article] Spin-orbital short range order on a honeycomb based lattice2012
Author(s)
S.Nakatsuji, K.Kuga, K.Kimura, R.Satake, N.Katayama, E.Nishibori, H.Sawa, R.Ishii, M.Hagiwara, F.Bridges, T.U.Ito, W.Higemoto, Y.Karaki, M.Halim, A.A.Nugroho, J.A.Rodriguez-Rivera, M.A.Green, C.Broholm
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Journal Title
Science
Volume: (掲載確定)(未定)
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Peer Reviewed
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[Presentation] 中性子小角散乱法によるBaFe_2(As,P)_2の磁束格子の観測2012
Author(s)
石井梨恵子, 古川はづき, A.Cameron, B.Elizabeth, E.M.Forgan, L.M.Debeer-Schmitt, 小野督幸, 中島正道, 木方邦宏, 李哲虎, 伊豫彰, 永崎洋, 内田慎一, K.Littrell, J.S.White, J.L.Gavilano, M.Zolliker
Organizer
日本物理学会第67回年次大会
Place of Presentation
関西学院大学
Year and Date
2012-03-25
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