2009 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 |
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| Project/Area Number |
19052008
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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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)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高木 英典 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (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・工学研究科, 准教授 (40323274)
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| Keywords | フラストレーション / 磁気秩序 / 磁場誘起相転移 / カゴメ格子 / パイロクロア格子 |
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| 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実験・数値実験を行い、以下のことを明らかにした。
1、 CrスピネルACr_2O_4(A:非磁性元素)において、磁場の印加によつて出現する磁化プラトー相の磁気構造を中性子散乱実験によつて決定し、その構造が物質に依らず共通であることを明らかにした。これは、ゼロ磁場でのスピン-格子相互作用は物質依存性が強いにも関わらず、磁場誘起相では普遍的なスピン-格子相互作用が働くことを意味している。
2、 S=3/2ハニカム化合物Bi_3Mn_40_<12>(NO_3)は次近接相互作用によるフラストレーションのため少なくとも0.4Kまで長距離秩序を形成しない。水熱合成条件の改良によって得た純良試料を用いて磁化率とμSRの測定を行い、7K以下でFC磁化率とZFC磁化率とが分かれること、μSRの緩和率は極大を持つが振動成分は現れないという結果を得た。このことから、7K以下でスピングラス状態が実現していると結論した。また、低温で中性子散乱実験を行った結果、ゼロ磁場下では短距離反強磁性相関が発達し、磁場中でこの短距離磁気秩序が長距離秩序化する、という興味深い結果を得た。
3、 伝導電子系におけるフラストレーションの効果を主に数値的に調べた。主な成果は、
(1) カゴメ格子ババード模型におけるカイラリティ自由度による重い電子状態形成機構の発見
(2) パイロクロア格子上の二重交換模型における相競合と非フェルミ液体状態の発現機構の解明
(3) フラストレートした近藤格子系における部分近藤スクリーニング状態の研究
(4) 電荷フラストレーション系におけるice ruleの効果の研究である。
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Research Products
(58 results)
