2021 Fiscal Year Annual Research Report
スピン液体発現機構の解明とπ-d型擬二次元有機超伝導体の統一相図
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19K03707
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
松永 悟明 北海道大学, 理学研究院, 准教授 (10222308)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | スピン液体 / π-d相互作用 / 擬一次元有機超伝導体 / 擬二次元有機超伝導体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
常圧のλ-(STF)2GaCl4のπ電子のスピンは強く反強磁性的に相互作用をしているにもかかわらず、これまでの実験においておよそ1.5Kの低温まで反強磁性等の時期的秩序状態への転移は観測されず、いわゆるスピン液体の状態にある可能性がある。λ-(STF)2GaCl4の反強磁性相互作用は正三角格子から大きくずれているにもかかわらず、反強磁性転移が観測されなかったことは、スピン液体状態が安定化する機構が本物質に備わっている可能性があることを示唆している。
π-d系の統一的理解を目指すために、λ-(STF)2GaCl4のゼロ磁場及び磁場中μSR測定をヘリウム３を用いて行い、0.5Kの極低温まで反強磁性相のへの転移がないことを確認し、スピンのダイナミクスを明らかにした。また、新物質λ'-(STF)2FeBr4およびλ'’-(BETS)2FeBr4を合成し、圧力下・高磁場下抵抗、磁化、NMR等測定を行い、圧力下で超伝導になることを発見した。さらに、新規一次元物質(DMET-TTF)2AuBr2を合成し、圧力下・高磁場下抵抗、磁化、NMR等測定を行い、常圧でこれまでにない並びの整合スピン密度波、圧力下で超伝導になることを発見した。
λ’ およびλ'’系はλ系とは異なる次元性を持つ新奇π-d系であり、同じく超伝導を示す物質であってもd電子の振る舞いは大きく異なることが分かった。これらの物質のバンド構造の計算を行い、λ-(STF)2GaCl4とはバンド構造が大きく異なることがわかった。
これらの研究により、π-d系を統一的に理解するためには、単にπ-d相互作用について考えればよいのではなくd-d相互作用や系の次元性の果たす役割が重要であることが分かった。
これらの結果は日本物理学会や国際学会で発表し、論文をPHYSICAL REVIEW Bで発表した。
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Research Products
(3 results)
