1991 Fiscal Year Annual Research Report
強磁場下の磁気的、光学的測定によるハルデンギヤップの研究
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03452039
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
堀 秀信 大阪大学, 理学部, 助教授 (20028244)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊達 宗行 大阪大学, 理学部, 教授 (80028076)
吉田 立 大阪大学, 低温センター, 助手 (90127316)
山岸 昭雄 大阪大学, 極限物質研究センター, 助教授 (10006273)
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| Keywords | ハンデンギヤップ / 一次元量子スピン / 磁化過程 / ESR / 不純物スピン / NENP / NINAZ / TMNIN |
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| Research Abstract |
一次元整数量子スピン系の基底状態と励起状態の間には、半整数スピン系と違ってエネルギ-ギヤップが存在するというハルデンの予想と呼ばれる問題について、以下のような結果を得た。
1)NINO,NENPという理想的な物質の製作を行い、メ線、磁化測定による測定を行いこの物質についての基礎評価を行い、ギャップの測定を行った。この他新たにNINAZ,TMNINといった大きく前者と交換相互作用パラメ-タ-,Jの異った物質の磁化測定を行いギヤップの測定を行った。これによりギヤップが0.4Jであることを実験的に明らかにした。
2)TMNINについてS=1一次元鎖のゼロ磁場から飽和を越える磁場までの広い磁場範囲の全磁化過程を測定し理論との比較を行った。
3)スペクトルによる測定の1つとして、ESRを観測し、エネルギ-ギヤップの正確な値を決めるとともにミクロな立場からのモデルを提案し、確認をした。この測定をもとに磁化測定からのギヤップの決定の精度を上げる方法を確立した。
4)ハルデン物質に不純物としてCu^<2+>イオンを導入したサンプルを用いて、不純物効果を実験的に明らかにした。特にCu^<2+>の導入により、今まで磁化に寄与していなかった基底状態のNi^<2+>が磁気モ-メントのエンハンスメントにかなり大きな寄与をしていることが見い出された。この効果も我々のモデルで良く説明出来ることを確認した。
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[Publications] T.Takeuchi: "High Field Magnetization of Haldane Materials TMNIN and NINAZ" J.Magn.and Magn.Materials.
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[Publications] K.Kindo: "Electron Spin Resonance of Elementary Excitations in the Haldane Gap" J.Magn.and Magn.Materials.
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[Publications] K.Kindo: "High Magnetic Field ESR in the Haldane Materials" Physica B.
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[Publications] T.Takeuchi: "Magnetization Measurement of NENP and NINO in High Magnetic Field" J.Phys.Soc.Jpn.
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[Publications] M.Fukui: "Phase Transition of Ni(C_3H_<10>N_2)_2NO_2C1O_4 studied by Scanning Calorimetry" J.Phys.Soc.Jpn.60. 739-741 (1991)
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[Publications] S.Kawakita: "Structural Phase Transition in Ni(C_3H_<10>N_2)_2NO_2C1O_4" J.Phys.Soc.Jpn.
