2008 Fiscal Year Annual Research Report
スピン・電荷・格子複合系における幾何学的フラストレーションと機能
| Project Area | Novel States of Matter Induced by Frustration |
|---|
| Project/Area Number |
19052008
|
|---|
| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
|---|
Principal Investigator |
香取 浩子 The Institute of Physical and Chemical Research, 高木磁性研究室, 専任研究員 (10211707)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高木 英典 独立行政法人理化学研究所, 高木磁性研究室, 主任研究員 (40187935)
松田 雅昌 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (90260190)
東 正樹 京都大学, 化学研究所, 准教授 (40273510)
求 幸年 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (40323274)
|
|---|
| Keywords | フラストレーション / 磁気秩序 / 磁場誘起相転移 / 磁気交換相互作用 |
|---|
| Research Abstract |
多自由度複合系フラストレート物質の探索および物性測定を行い、以下のことを明らかにした。
1、スピネル化合物GeFe_2O_4はゼロ磁場下では長距離秩序を形成しない。しかし、磁場中比熱の測定で磁気秩序形成を示唆する異常が観測されたことから、磁場により磁気フラストレーションが解消されると予想される。
2、中性子散乱実験において、スピネル化合物LiMnCrO_4のスピングラス相で、正六角形スピンクラスターの反強磁性相関(I相)と第二近接スピン間の反強磁性相関(II相)に相当するシグナルを観測した。この物質では磁化プラトー的な振舞いを示す磁化曲線が報告されているが、磁場中中性子散乱実験の結果、II相のスピンのみが磁場増加とともに磁場方向に向けられることが明らかになった。
3、新しいS=3/2層状ハニカム格子化合物Bi_3Mn_4O_12(N0_3)において、0.4Kまで長距離秩序がないこどを確認したが、これは、次近接スピン間に磁気フラメトレーションが生じているためと考えられる。さらに磁化、磁場中中性子散乱実験から、磁場誘起秩序相が生じることが分かった。反転対称性のない結晶構造であるため、磁場中ではスピンキャントによる弱強磁性相が基底状態になっていると考えられる。層状ハニカム格子化合物Na_2IrO_3においても、次近接スピン間に強い磁気フラストレーションが働いていることが示唆される振舞いが観測された。
4、ハイパーカゴメ格子上のハバード模型に対してクラスタ動的平均場法による計算を行い、ハイパーカゴメ物質Na_4Ir_3O_8に見られる磁気緩和率や比熱の奇妙な振舞いが、金属-絶縁体転移近傍における電子構造の繰り込み効果から理解出来る可能性を指摘した。また、フラストレートした重い電子系における部分無秩序状態の発現機構を調べるために、近藤ネックレスモデルに対する数値計算を行い、部分近藤シングレット形成の兆候を捉えた。
|
Research Products
(59 results)
