2020 Fiscal Year Annual Research Report
NMR study on stacking nanowire and its spin liquid state
| Project/Area Number |
18K03548
|
|---|
| Research Institution | Sophia University |
|---|
Principal Investigator |
後藤 貴行 上智大学, 理工学部, 教授 (90215492)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 栄男 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (40327862)
石井 康之 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (90391854)
堀 顕子 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (90433713)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | nano metal wire / NMR / Luttinger liquid / spin chain |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
最近、研究分担者（堀）らによって合成された金属ナノワイヤーはその１本１本が独立した錯体鎖であり、その物性と応用に強い興味が持たれている。構造的には、酸素が四配位したCu原子の周りに四つの六員環が対称的に配置した二種類の平板状分子が、静電相互作用によって交互にスタックしたものであり、空気中で安定に存在する。また、金属原子としてCu, Pt, Pd等を利用でき、隣接距離は3.61Åと狭く、金属原子同士の直接結合を実現できる可能性がある。 本研究は、これらの物質群のうち、Cu一次元鎖について、低温での磁気物性を明らかにすることを主目的として申請した。研究期間終了時点で得られた結果は以下の通りである。
（１）磁化率の温度依存性は２Ｋまで異常なく、ほぼキュリーワイス則に従う。ワイス温度は0.8(1)K程度と正値であり、本系は一次元反強磁性体であることが明らかになった。
（２）異なる錯体種（フェニル・ナフチル）を用いた鎖における相互作用の大きさに、違いが有意に存在する（ナフチルの方が大きい）ことが、磁化率及びＮＭＲ縦緩和率から明らかになった。
（３）ＮＭＲ縦緩和率の詳細な温度・磁場依存性を調べた結果、スピンの動的性質は、単純な朝永ラッティンジャー液体（ＴＬＬ）としては説明出来ないことが明らかになった。ＴＬＬ相は、より低温（１Ｋ以下）にあるものと期待される。
（４）二足系ラダー試料を合成・測定したところ、磁化率の測定から、スピン励起に大きなギャップが存在することが明らかになった。今後、このギャップの磁場・圧力依存性に関して新たな展開が期待される。
|
