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スピンによる高熱伝導物質における磁気的ゼーベック効果の検証

Research Project

Project/Area Number 18840007
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Condensed matter physics II
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

川股 隆行  The Institute of Physical and Chemical Research, 岩崎先端中間子研究室, 協力研究員 (00431601)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥2,480,000 (Direct Cost: ¥2,480,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,240,000 (Direct Cost: ¥1,240,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,240,000 (Direct Cost: ¥1,240,000)
Keywords低次元物質 / 量子スピン系 / 単結晶育成 / スピンによる熱伝導 / 磁気的ゼーベック劾果 / 磁気的ゼーベック効果
Research Abstract

磁気的なゼーベック効果を観測することを目的として研究を行っている.(1)スピンによる熱伝導が大きい低次元量子スピン系の単結晶試料を作成する.(2)単結晶試料に磁場を印加した状態で,その両端に温度差つけ,両端についた磁化勾配を調べる装置を作成する.(3)磁気的ゼーベック効果の測定を行い,磁場勾配の結果を解析し理論との比較を行う.以上のような流れで研究を行う.この現象は,ゼーベック効果の磁気素励起版である.磁場を印加することによって,磁場に平行な方向を持つ磁気素励起の数を増やす.この素励起が熱を運ぶ場合,ゼーベック効果と同様に,その素励起が試料中で偏り,磁化勾配が発生する.この磁化勾配が磁気ゼーベック効果によるものである.これは,一般的に知られていない「スピンが熱を運ぶ」ことに基づく現象である.
1.低次元量子スピン系物質の単結晶育成
2本足梯子格子系Ca_9La_5Cu_24O_41は,150K周辺の温度においてスピンによる熱伝導がフォノンによる熱伝導と比較して非常に大きな物質であり,磁気ゼーベック効果を調べるために最適である.この物質の単結晶をTSFZ法により育成した.粉末X線回折,背面ラウエ写真,帯磁率,熱伝導率の結果から,単結晶の育成に成功したことを確認した.
2.磁気的ゼーベック効果測定装置の作製
μSRにより試料両端に磁化勾配が存在するかどうかを調べるための装置を作製した.この装置を用いることにより,磁場中のもと,試料両端に温度差を発生させてμSR時間スペクトルを調べることができる.
3.磁気的ゼーベック効果の測定
2007年3月に英国にある理研RALにおいて,試料に発生した温度勾配を観測するため,パルス貼SRの実験を行う予定である.本年度中に結果が明らかになる.

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2007 2006 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Large Thermal Conductivity due to Spins in the Haldane Gap System Y_2BaNiO_52007

    • Author(s)
      T.Kawamata, et. al.
    • Journal Title

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310

      Pages: 1212-1214

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Field-Induced Magnetic Order and Thermal Conductivity in La_<2-x>Ba_xCuO_42006

    • Author(s)
      T.Kawamata et al.
    • Journal Title

      AIP Conference Proceedings 850

      Pages: 431-432

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Evidence for Ballistic Thermal Conduction in the One-Dimensional Spin System Sr_2CuO_32006

    • Author(s)
      N.Takahashi et al.
    • Journal Title

      AIP Conference Proceedings 850

      Pages: 1265-1266

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] In-Plane Electrical Resistivity under Strong Magnetic Fields up to 27T in La_<2-x>Ba_xCuO_4 and La_<2-x>Sr_xCuO_4 around x=1/82006

    • Author(s)
      T.Adachi et al.
    • Journal Title

      AIP Conference Proceedings 850

      Pages: 429-430

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Evidence for Ballistic Thermal Conduction in the One-Dimensional S=1/2 Heisenberg Antiferromanetic Spin Sstem Sr_2CuO_3

    • Author(s)
      T.Kawamata, et. al.
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan (印刷中)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 低次元量子スピン系物質におけるスピンによる熱伝導

    • Author(s)
      川股 隆行, 他
    • Journal Title

      応用物理 (印刷中)

    • NAID

      10024191886

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Magnetic-field effects on the charge-spin stripe order in La-214 high-Tc cuprates

    • Author(s)
      T.Adachi et al.
    • Journal Title

      Journal of Physics : Conference Series (in press)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Large Thermal Conductivity due to Spins in the Haldane Gap System Y_2BaNiO_5

    • Author(s)
      T.Kawamata et al.
    • Journal Title

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials (in press)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] 熱伝導率からみた1次元スピンダイマー系Pb2V3O9におけるトリプロンのボーズ・アインシュタイン凝縮相転移2007

    • Author(s)
      川股 隆行, 他
    • Organizer
      第1回トピカルミーティング「フラストレート新規物質」
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2007-01-12
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2006-04-01   Modified: 2020-05-15  

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