2023 Fiscal Year Annual Research Report
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21K03458
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
川股 隆行 東京電機大学, システム デザイン 工学部, 教授 (00431601)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 雅恒 東北大学, 工学研究科, 准教授 (50211850)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | スピンによる熱伝導 / 熱伝導 / 2次元スピン系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
長年の低次元量子スピン系物質における熱伝導の研究によって、局在電子スピンが大きな熱を運ぶことがわかってきた。その“スピンが熱を運ぶ現象”を利用した新しい絶縁性高熱伝導材料の開発が期待されている。そのため、（目的Ⅰ）高スピン熱伝導を有する物質を創製すること、そして、（目的Ⅱ）高スピン熱伝導の機構「JSとスピン熱伝導の大きさの関係」を解明することを本研究の目的とした。
（目的Ⅰ）La2CuO4を高品質化することによって、過去に報告されているスピン熱伝導を向上させることを目的とした。得られた高品質なLa2CuO4単結晶に対して、様々な条件でアニールを施したが、室温付近で観測されるスピン熱伝導の大きさは過去の報告と同程度であった。このことは、（目的Ⅱ）から得られた結論の通り、この系のスピン熱伝導がマグノン－フォノン散乱によって支配されているためであり、高品質化では向上しないことがわかった。
（目的Ⅱ）「JSとスピン熱伝導の大きさの関係」の解明のため、同じ結晶構造を持つ(La,Sr)2MO4(M = Mn, Fe, Co, Ni, Cu)系の単結晶を育成し、熱伝導を測定した。LaSrMnO4に対して還元アニール処理を施した結果、過剰酸素が除去され、スピン熱伝導が向上した。得られた(La,Sr)2MO4系におけるスピン熱伝導の温度依存性を比較した結果、スピン熱伝導が最大となる温度がJSに比例する傾向があることがわかった。これは、磁気比熱の温度依存性から説明できると結論付けた。また、スピン熱伝導の大きさは、JSに反比例する傾向があることがわかった。このようなスピン熱伝導とJSの関係から、(La,Sr)2MO4系におけるスピン熱伝導の温度依存性を決定づける要因は、マグノン－フォノン散乱である可能性が高いと結論付けた。
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[Presentation] T'-Pr1.3-xLa0.7CexCuO4に対するdynamic annealの効果のNMRによる研究2024
Author(s)
Lee Yongsun, 田村昂磨, 長谷川佳紀, 深澤英人, 大濱哲夫, 小堀洋, 永久保侑祐, 森谷要, 田島一輝, 洲村拓哉, 佐藤秀孝, 川股隆行, 足立匡, 小池洋二
Organizer
日本物理学会 2024年春季大会
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[Presentation] Antiferromagnetic Order in the Fe-Substituted Bi-2201 Cuprate in the Non-Superconducting Heavily Overdoped Regime2023
Author(s)
Yota Komiyama, Yoichi Ikeda, Takanori Taniguchi, Masaaki Matsuda, Takatsugu Masuda, Hideki Kuwahara, Haruhiko Kuroe, Takayuki Kawamata, Yoji Koike, Isao Watanabe, Masaki Fujita, Tadashi Adachi
Organizer
新学術領域研究「量子液晶の物性科学」領域研究会
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[Presentation] Feを置換したBi-2201系銅酸化物の超過剰ドープ領域における反強磁性スピン秩序2023
Author(s)
小宮山陽太, 池田陽一, 谷口貴紀, 松田雅昌, 益田隆嗣, 桑原英樹, 黒江晴彦, 川股隆行, 小池洋二, 渡邊功雄, 藤田全基, 足立匡
Organizer
日本物理学会 第78回年次大会
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[Presentation] Spin Fluctuations of Single-Layer Bi-2201 Cuprate in the Heavily Overdoped Regime2023
Author(s)
Yota Komiyama, Shusei Onishi, Hideki Kuwahara, Haruhiko Kuroe, Koshi Kurashima, Takayuki Kawamata, Yoji Koike, Dita Puspita Sari, Isao Watanabe, Yoichi Ikeda, Takanori Taniguchi, Masaaki Matsuda, Takatsugu Masuda, Masaki Fujita, Tadashi Adachi
Organizer
International Conference on Quantum Liquid Crystals 2023 (QLC2023)
Int'l Joint Research
