2002 Fiscal Year Annual Research Report

フラストレーションとスピンカイラリティがもたらす強相関電子系の異常物性

Research Project

Project/Area Number	14340103
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	佐藤正俊名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (40092225)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	小林義明名古屋大学, 大学院・理学研究科, 講師 (60262846)
Keywords	スピンカイラリティ / 異常ホール効果 / スピングラス / Nd_2Mo_2O_7 / フラストレーション / non-trivial magnetic structure
Research Abstract	磁気構造がnon-trivialな強磁性体でしばしば見られる、ホール抵抗ρ_Hの特異な振舞い(よく知られた式ρ_H=R_0H+4πR_sMから外れる振舞い: R_0,R_sはそれぞれ、正常および異常ホール係数、Hは外部磁場、Mは強磁性磁化)とスピンカイラリテイχ(3個のスピンS_1,S_2,S_3を用いてχ≡S_1・(S_2×S_3)と定義される)の秩序との関連に注目して研究した。また、磁場中にあるスピングラス相や、降温とともに強磁性相から移行して実現するリエントラントスピングラス相において、Mとχとの結合によって誘起される一様カイラリティがρ_Hにどう寄与するかについても研究した。まず、ρ_Hの温度、磁場依存性の異常が特に顕著で、ρ_Hとχの秩序との関連を考えさせる発端となった系Nd_2Mo_2O_7について中性子散乱実験を磁場中で行い、磁気構造やスピンダイナミックスを研究した。この結果からカイラル秩序によって現れるρ_Hの振舞いが理論的に求まる。これを種々の結晶軸方向に磁場を印加して測定したρ_Hの振舞いと比較し検討した。結果は、観測されたρ_Hの振舞いがカイラリティのモデルでは説明されえないことを端的に示すもので、異常ホール効果に関する現在の理解がまだまだ不完全であることを浮き彫りにした。一方、Nd_2Mo_20_7の場合ほど顕著ではないものの、ρ_Hが上記の式から外れる振舞いを示すものが、non-trivialな磁気構造を有する物質のなかにいくつか発見された。それらについても、磁気構造とρ_Hの振舞いを比較しながらその特異性の起源の同定に努力している。さらにスピングラス系のY_<2-x>Bi_xIr_2O_7やリエントラントスピングラス系Fe_<1-x>Al_xでは、そのスピングラス相においてホール係数に付加的な寄与が現れることがわかり、一様カイラリテイの出現との関連が、現在、注目されている。

Research Products

(22 results)

All Other

All Publications (22 results)

[Publications] N.Aito: "Spin-Glass-Like Transition and Hall Resistivity of Y_<2-x>Bi_xIr_2O_7"J. Phys. Soc. Jpn.. 72No.5(in press). (2003)
[Publications] H.Masuda: "Transport and Magnetic Properties of R_<1-x>A_xCoO_3 (R=La, Pr and Nd ; A=Ba, Sr and Ca)"J. Phys. Soc. Jpn.. 72No.4(in press). (2003)
[Publications] Y.Yasui: "Neutron Scattering Studies of Pyrochlore Compound Nd_2Mo_2O_7 in Magnetic Field"J. Phys. Soc. Jpn.. 72No.4(in press). (2003)
[Publications] T.Ido: "Anomalous Hall Effect and Magnetoresistance of SrFe_<1-x>Co_xO_<3+δ>"J. Phys. Soc. Jpn.. 72No.2. 357-363 (2003)
[Publications] T.Miyashita: "^<59>Co-NMR Studies on La_4Co_3O_<10+δ>"J. Phys. Soc. Jpn.. 71No.12. 3043-3046 (2002)
[Publications] S.Iikubo: "Magnetic Structure and the Hall Resistivity of Cu_<1-x>Zn_xCr_2Se_4"J. Phys. Soc. Jpn.. 71No.11. 2792-2799 (2002)
[Publications] 安井幸夫: "スピンアイス系の磁気相関"日本物理学会誌. 57No.11. 830-834 (2002)
[Publications] Y.Yoshi: "Specific Heat Study in Pyrochlore Molybdates Nd_<2-x>Y_xMo_2O_7"J. Phys. Soc. Jpn.. 71No.3. 997-998 (2002)
[Publications] Y.Yasui: "Static Correlation and Dynamical Properties of Tb^<3+>-moments in Tb_2Ti_2O_7-Neutron Scattering Study-"J. Phys. Soc. Jpn.. 71No.2. 599-606 (2002)
[Publications] M.Ambai: "Transport and NQR Studies of Nd_<1.6-x>Ce_xSr_<0.4>CuO_<4-δ> with T^* Structure"J. Phys. Soc. Jpn.. 71No.2. 538-542 (2002)
[Publications] M.Kanada: "Neutron Scattering Study of the Spin Correlation in the Spin Ice System Ho_2Ti_2O_7"J. Phys. Soc. Jpn.. 71No.1. 313-318 (2002)
[Publications] M.Sato: "Comparative Study on the Magnetic Excitation Spectra of Y123 and La214 High-T_c Systems -Are the Dynamical Stripes Important? -"Physica B. (in press). (2003)
[Publications] S.Iikubo: "Magnetic Structure and the Anomalous Hall Effect of Cu_<1-x>Zn_xCr_2Se_4"Physica B. (in press). (2003)
[Publications] Y.Yasui: "Detailed Studies on the Anomalous Hall Effect of Pyrochlore Molybdates"Physica B. (in press). (2003)
[Publications] M.Ito: "Neutron Scattering Studies on In-Plane Longitudinal Phonons of YBa_2Cu_3O_y"Physica C. (in press). (2003)
[Publications] T.Ido: "Anomalous Hall Effect and Magnetoresistance of Srfe_<1-x>Co_xO_<3+δ>"Physica B. (in press). (2003)
[Publications] Y.Kobayashi: "NMR studies of Co-Oxides with Large Thermoelectric Performance"Physica B. (in press). (2003)
[Publications] Y.Fudamoto: "μSR Studies of Two-Dimensional Antiferromagnets CaV_3O_7 and SrV_3O_7"Physica B. (in press). (2003)
[Publications] M.Soda: "Transport, Thermal and Magnetic Properties of Pyrochlore Oxides Y_<2-x>Bi_xIr_2O_7"Physica B. (in press). (2003)
[Publications] T.Fujita: "Transport, Thermal and Magnetic Properties of Bi_3Os_3O_<11> and Bi_3Ru_3O_<11>"Physics B. (in press). (2003)
[Publications] T.Miyashita: "Spin-State Change of Co Atoms of La_4Co_3O_<10+δ>"Physica B. (in press). (2003)
[Publications] J.Okamoto: "Electronic Structure of the Pyrochlore-type Ru-Oxides through the Metal-Semiconductor Transition"Acta Physica Polonica B. (in press). (2003)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

フラストレーションとスピンカイラリティがもたらす強相関電子系の異常物性

Principal Investigator

佐藤 正俊 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (40092225)

Research Products

[Publications] N.Aito: "Spin-Glass-Like Transition and Hall Resistivity of Y_<2-x>Bi_xIr_2O_7"J. Phys. Soc. Jpn.. 72No.5(in press). (2003)

[Publications] H.Masuda: "Transport and Magnetic Properties of R_<1-x>A_xCoO_3 (R=La, Pr and Nd ; A=Ba, Sr and Ca)"J. Phys. Soc. Jpn.. 72No.4(in press). (2003)

[Publications] Y.Yasui: "Neutron Scattering Studies of Pyrochlore Compound Nd_2Mo_2O_7 in Magnetic Field"J. Phys. Soc. Jpn.. 72No.4(in press). (2003)

[Publications] T.Ido: "Anomalous Hall Effect and Magnetoresistance of SrFe_<1-x>Co_xO_<3+δ>"J. Phys. Soc. Jpn.. 72No.2. 357-363 (2003)

[Publications] T.Miyashita: "^<59>Co-NMR Studies on La_4Co_3O_<10+δ>"J. Phys. Soc. Jpn.. 71No.12. 3043-3046 (2002)

[Publications] S.Iikubo: "Magnetic Structure and the Hall Resistivity of Cu_<1-x>Zn_xCr_2Se_4"J. Phys. Soc. Jpn.. 71No.11. 2792-2799 (2002)

[Publications] 安井 幸夫: "スピンアイス系の磁気相関"日本物理学会誌. 57No.11. 830-834 (2002)

[Publications] Y.Yoshi: "Specific Heat Study in Pyrochlore Molybdates Nd_<2-x>Y_xMo_2O_7"J. Phys. Soc. Jpn.. 71No.3. 997-998 (2002)

[Publications] Y.Yasui: "Static Correlation and Dynamical Properties of Tb^<3+>-moments in Tb_2Ti_2O_7-Neutron Scattering Study-"J. Phys. Soc. Jpn.. 71No.2. 599-606 (2002)

[Publications] M.Ambai: "Transport and NQR Studies of Nd_<1.6-x>Ce_xSr_<0.4>CuO_<4-δ> with T^* Structure"J. Phys. Soc. Jpn.. 71No.2. 538-542 (2002)

[Publications] M.Kanada: "Neutron Scattering Study of the Spin Correlation in the Spin Ice System Ho_2Ti_2O_7"J. Phys. Soc. Jpn.. 71No.1. 313-318 (2002)

[Publications] M.Sato: "Comparative Study on the Magnetic Excitation Spectra of Y123 and La214 High-T_c Systems -Are the Dynamical Stripes Important? -"Physica B. (in press). (2003)

[Publications] S.Iikubo: "Magnetic Structure and the Anomalous Hall Effect of Cu_<1-x>Zn_xCr_2Se_4"Physica B. (in press). (2003)

[Publications] Y.Yasui: "Detailed Studies on the Anomalous Hall Effect of Pyrochlore Molybdates"Physica B. (in press). (2003)

[Publications] M.Ito: "Neutron Scattering Studies on In-Plane Longitudinal Phonons of YBa_2Cu_3O_y"Physica C. (in press). (2003)

[Publications] T.Ido: "Anomalous Hall Effect and Magnetoresistance of Srfe_<1-x>Co_xO_<3+δ>"Physica B. (in press). (2003)

[Publications] Y.Kobayashi: "NMR studies of Co-Oxides with Large Thermoelectric Performance"Physica B. (in press). (2003)

[Publications] Y.Fudamoto: "μSR Studies of Two-Dimensional Antiferromagnets CaV_3O_7 and SrV_3O_7"Physica B. (in press). (2003)

[Publications] M.Soda: "Transport, Thermal and Magnetic Properties of Pyrochlore Oxides Y_<2-x>Bi_xIr_2O_7"Physica B. (in press). (2003)

[Publications] T.Fujita: "Transport, Thermal and Magnetic Properties of Bi_3Os_3O_<11> and Bi_3Ru_3O_<11>"Physics B. (in press). (2003)

[Publications] T.Miyashita: "Spin-State Change of Co Atoms of La_4Co_3O_<10+δ>"Physica B. (in press). (2003)

[Publications] J.Okamoto: "Electronic Structure of the Pyrochlore-type Ru-Oxides through the Metal-Semiconductor Transition"Acta Physica Polonica B. (in press). (2003)

佐藤正俊名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (40092225)

[Publications] 安井幸夫: "スピンアイス系の磁気相関"日本物理学会誌. 57No.11. 830-834 (2002)