分子ナノアーキテクトニクスによる低次元量子スピン系の構築と新奇量子物性の開拓
Publicly Offered Research
| Project Area | Molecular Architectonics: Orchestration of Single Molecules for Novel Function |
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| Project/Area Number |
26110507
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
吉田 靖雄 東京大学, 物性研究所, 助教 (10589790)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2015)
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| Budget Amount *help |
¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2014: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
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| Keywords | STM / 分子磁性 / 量子スピン系 / 走査トンネル顕微鏡 / 極低温 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
そのスピンを古典的なベクトルとして扱うことができない低次元量子スピン系は、これまで化学的手法によるバルク物質とバルク測定手法がその主な研究舞台だった。これに対し、本研究では、金属表面に磁性分子を物理吸着させたヘテロシステムと分子マニピュレーションを用いて、低次元量子スピン系を構築し、スピン偏極走査トンネル顕微鏡（STM）による局所スピン観測と、局所磁化測定を通して、その興味深い量子物性を解明し、さらに新たな量子物性の開拓を目指すことが本研究の目的である。具体的には、S＝１の量子スピンを持つ酸素分子をAg(111)の清浄表面に吸着させて行った。
前年度までに、低温吸着により物理吸着酸素分子膜の観察に成功した。本年度は、更にその酸素分子薄膜の格子構造の詳細を調べた。酸素分子薄膜は、歪んだ三角格子の構造を持っているが、詳細な測定による実空間イメージとその2次元フーリエ変換像から、三角格子が単純な二等辺三角形ではなく、三つの辺がすべて異なる不等辺三角形であることが明らかにされた。この構造は、ファンデルワールス力とスピン間の相互作用を考慮したモンテカルロ計算によって非常に良く再現され、この構造が格子の歪みを伴う反強磁性秩序に起因していることが明らかになった。更に、酸素分子膜上でのトンネル分光測定による電子状態の観察からは、近藤効果に起因するフェルミエネルギー近傍の異常は見られなかった。そのため、Ag(111)上に物理吸着された酸素分子は、そのスピンを保ったS=1の２次元量子スピン系が実現していることを明らかにした。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(51 results)
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[Journal Article] Unusual Magnetic Ordering Observed in Nanosized S = 1/2 Quantum Spin System (CH3) 2NH2CuCl 32014
Author(s)
Yuji Inagaki, Yasutaka Sakamoto, Hiroki Morodomi, Tatsuya Kawae, Yasuo Yoshida, Takayuki Asano, Kohei Hosoi, Hirokazu Kobayashi, Hiroshi Kitagawa, Yoshitami Ajiro, and Yuji Furukawa
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Journal Title
J. Phys. Soc. Jpn
Volume: 83
Issue: 5
Pages: 54716-54716
DOI
NAID
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[Presentation] Visualization of superconductiveity and magnetism in a heavy Fermion superconductor CeCoIn52015
Author(s)
Yasuo Yoshida, Howon Kim, Yoshinori Haga, Naoyuki Tateiwa, Michi-to Suzuki, Robert Peters, Ryotaro Arita, Chi-Cheng Lee, Hsin Lin, Zachary Fisk, Yukio Hasegawa
Organizer
九州大学量子ナノスピン物性研究センター研究会
Place of Presentation
九州大学伊都キャンパス（福岡県福岡市）
Year and Date
2015-02-06
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Invited
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[Presentation] スピンを見る顕微鏡2014
Author(s)
吉田靖雄
Organizer
東邦大学物理学科コロキウム
Place of Presentation
東邦大学習志野キャンパス（千葉県船橋市）
Year and Date
2014-06-28
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Invited
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