1999 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
10640358
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Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
Principal Investigator |
萩原 政幸 理化学研究所, 磁性研究室, 副主任研究員 (10221491)
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Keywords | 反強磁性ボンド交替鎖 / 量子フェリ磁性鎖 / 梯子鎖 / 量子磁性体 / 磁化プラトー / NMR / 磁場中比熱 |
Research Abstract |
ニッケルのボンド交替鎖化合物Ni(333-tet)(μ-N0_2)(ClO_4)(333-tet=C_9H_<24>N_4)の単結晶試料を合成して帯磁率と磁化を測定し、ボンド交替比や交換相互作用定数などを求めた。この化合物の72Tまでの強磁場測定で65Tあたりに飽和磁化の半分にプラトーを観測した。この研究はAffleck-Haldaneの理論予想(1987)に端を発した交換相互作用が交互に異なるスピン量子数(S)1の一次元反強磁性体の実験研究であり、この化合物の磁化測定でも量子効果に基づく非自明な磁化のプラトーを観測した。また、前年度合成したニッケルと銅のスピン交替鎖NiCu(pba) (D_2O)_32D_20(pba=C_7H_6N_2O_6)の磁化測定を詳細に行い、ニッケルと銅の反強磁性ダイマー化合物[Ni(dpt)(H_2O)Cu(pba)]2H_2O(dpt=C_6H_<17>N_3)の磁化との比較から低磁場で前者は強磁性的な性質を有することを明らかにした。そしてこのスピン交替鎖化合物のプロトンNMR測定を行い、縦緩和時間の逆数(1/T_1)が1/H^<1/2>に比例することがわかり、長距離秩序状態でないにも関わらず、この系の特殊性からスピン波理論に基づいて解析しこの磁場依存性を導き出した。さらに梯子状鎖化合物Cu_2(C_5H_<12>N_2)C1_4の単結晶試料で磁場中比熱測定を行った。この物質は二本足の梯子と見なされおよそ7Tまで非磁性の基底状態をもちエネルギーギャップを有することが知られている。この系の主に7T以上のギャップレス相での比熱の振る舞いを調べ、スピノンバンドによる緩やかなピークを観測したが、数値計算結果とは定量的に異なった。
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Research Products
(3 results)
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[Publications] M.Hagiwara: "Magnetization Process of the S=1/2 and 1 Ferrimagnetic Chain and Dimer"Journal of the Physical Society of Japan. 68巻7号. 2214-2217 (1999)
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[Publications] N.Fujiwara: "Low energy spin dynamics of a quantum ferrimagnetic chain, NiCu(pba)(H_2O)_32H_2O"Solid State Communications. 113巻8号. 433-436 (2000)
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[Publications] M.Hagiwara: "Heat capacity of Cu_2(C_5H_<12>N_2)_2Cl_4 in a magnetic field"Physica B. (発表予定).