加圧により電子相関を制御した低次元ハバ-ド系の秩序化過程の研究

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01460043
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 竹田 和義 九州大学, 工学部, 助教授 (10029548)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 瓜生 典清 九州大学, 工学部, 教授 (60037702) ; 井戸垣 俊弘 九州大学, 工学部, 助手 (40038013) ; 出口 博之 九州大学, 工学部, 助手 (30192206)
• Keywords: ハバ-ドハミルトニアン / 低次元格子磁性体 / 有機ラジカル結晶 / 加圧 / 非局在電子系

Research Abstract

局在電子系における相転移論は、低次元格子磁性体の実験的・理論的導入によりめざましい進展をみつゝある。しかし非局在電子系における秩序化過程の研究、とりわけハバ-ドハミルトニアンとの実験・理論上での対応は極めて少なかったが最近高温超伝導の研究で再び重要性が増してきた。今年度は、低次元ハバ-ドハミルトニアンを具現すると思われる有機ラジカルの探索からはじめた。二つの有機物結晶に対する常気圧下・極低温の磁気的・熱的性質の研究に重点を置いた。次の研究段階では、これらにホ-ルを導入したり加圧して電子相関を制御することを試みる。先ず今年度の成果のひとつは、タノ-ル(T_N=0.49K)の磁場中・低温における比熱・帯磁率測定を行ったことである。決論的には、常圧下でこの有機ラジカルは、S=1/2の量子系一次元反強磁性体(局在系)の典型的性質を示し、U/t→∞の極限に対応することを再確認した。以前の加圧下の実験で、この試料は、無機化合物に比して極めてやわらかく相互作用は加圧で大きく制御できるが、他の相への転移は示さないことを見出している。第二の成果は、トリフェニルフェルダジルを用いて同様の実験を行い、1.70Kに反強磁性擬一次元素らしき転移をすることを見出した。この系が構造から予想されるように、局在系一次元量子系だけでは説明しきれないこともわかった。一次元・二次元局在モデル・一次元ハバ-ドモデルに基づく解析を行って、この系の非局在性を検討している。次年度は、この系の加圧による電子相関の制御から開始することになっている。一方局在型低次元系の特徴をとらえ、非局在系との比較・傍証用の試料として二次元磁性体物質M(HCOO)_2・2(NH_2)_2CO:(M:Mn,Co,Ni)の研究も同時に進行している。

Research Products

• [Publications] 竹田和義: "Magnetic Behavior of Organic Free Radicals with Localized and Delocalized Electrons" Journal Physical Soc.Japan. 58. 3361-3370 (1989)
• [Publications] 竹田和義: "Magnetic Phase Transition in the Two-Dimensional Heisenberg Antiferromagnet Mn(HCOO)_2・2(NH_2)_2CO" Journal Physical Soc.Japan. 58. 3489-3492 (1989)