| Project/Area Number |
19014001
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
谷垣 勝己 Tohoku University, 原子分子材料科学高等研究機構, 教授 (60305612)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
熊代 良太郎 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (00396417)
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| Project Period (FY) |
2007 – 2008
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2008)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥6,500,000)
Fiscal Year 2008: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2007: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
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| Keywords | ナノ材料 / クラスレート / ボレート / 磁性 / 超伝導 |
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| Research Abstract |
本研究では、ボレートを中心に磁性物質の創成と物性の研究として、B, C, Nを基本構成元素とした、2次元ネットワーク幾何構造の一部に、d系列元素としてNi, Co, Mnを組み込んだ新しい物質群の研究を遂行した。2次元ネットワークを有するボレート物質にCoおよびNiを導入した新物質を合成して、その磁性を研究したところ、結果、反磁性相互作用を基本としたキャント強磁性の発現を確認した。同様の結果は、Coを組み込んだ物質群でも観測された。交流磁化率の測定ならびに比熱の測定をもとにして、磁性の特徴と発現機構を検討した。また、磁場が非常に弱い際に、負の帯磁率であると思われる信号が観測された。そこで、超伝導物質であるPbを適用して、磁場を正確に見積もり、その挙動を観測した。その結果、本実験で観測された負の磁性は、クラスタ固体に捕捉された局在スピンが副格子として分布して、そのために生じる現象であることを確認した。ボレート物質の新しい展開として、1次元を基本とした梯子格子物質ならびに2章体構造を有する新しい物質を合成した。その結果、梯子格子系物質では、組み込まれる遷移金属元素がNi, Co, Mnと変化するにつれて、低温で観測される反強磁性転移温度が変化することを確認した。また、2量体物質に関しては、基底状態は一重項で熱励起状態として3重項状態が存在する電子状態であることを確認した。特に梯子格子物質では、一次元の鎖方向の構造は、らせんを有している。今後ラセンと磁性との関係の解明としての興味がもたれる。
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