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Development of new quantum phenomena in designed magnetic lattices by organic radicals

Research Project

Project/Area Number 15H03695
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Condensed matter physics II
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

Hosokoshi Yuko  大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (50290903)

Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) Ono Toshio  大阪府立大学, 理学系研究科, 准教授 (40332639)
Yamaguchi Hironori  大阪府立大学, 理学系研究科, 准教授 (70581023)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥16,900,000 (Direct Cost: ¥13,000,000、Indirect Cost: ¥3,900,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2016: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2015: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Keywords量子スピン系 / 有機ラジカル / 高次元磁性体 / スピン液体 / BEC / 磁化測定 / 比熱測定 / 結晶構造 / 有機磁性体 / 磁化 / 比熱 / 二次元磁性体 / 三次元磁性体 / 磁性 / 物性実験 / 分子性固体 / 強相関電子系 / 磁化率 / 基底状態 / 磁気的競合
Outline of Final Research Achievements

The aim of this study is to develop novel quantum magnetic states on various spin lattices realized by organic radicals, which form ideally isotropic spin system. Rational designing toward various spin lattices has been developed by tuning the π-conjugation on organic radical molecules. High-dimensional spin lattices have been realized by polyradicals and/or tuning the dihedral angle between π-conjugated planes. Series compounds have been synthesized where both of the sign and the magnitude of the magnetic interactions have been tuned. Their physical properties in magnetic fields at low temperature have been examined. The properties of spin-liquid state have been elucidated, and the quantum effect even in three-dimensional magnetic ordered state have been successfully observed.

Report

(4 results)
  • 2017 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (96 results)

All 2018 2017 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (14 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 14 results,  Open Access: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (75 results) (of which Int'l Joint Research: 21 results,  Invited: 9 results) Remarks (4 results)

  • [Int'l Joint Research] Institute of Materials Science of Aragon/University of Zaragoza(スペイン)

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      Physical Review B

      Volume: 97 Issue: 10

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      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 87(4) Issue: 4 Pages: 043701-043701

    • DOI

      10.7566/jpsj.87.043701

    • NAID

      210000134774

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      Phys. Rev. B

      Volume: 97 Issue: 8 Pages: 085113-085113

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      10.1103/physrevb.97.085113

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      Volume: 86(10) Issue: 10 Pages: 1047131-3

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      210000134561

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      210000134444

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      Volume: 95(2) Issue: 2

    • DOI

      10.1103/physrevb.95.020408

    • NAID

      120006220414

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      Volume: 55 Issue: 36 Pages: 10791-10794

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      10.1002/anie.201604320

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      Phys. Rev. B

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      Volume: 5 Issue: 1

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      10.1038/srep15327

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      2017-03-17
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      2017-03-17
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      大阪大学豊中キャンパス
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      Yuko Hosokoshi
    • Organizer
      The 12th International Symposium on Crystalline Organic Metals Superconductors and Ferromagnets (ISCOM2017), Zao, Miyagi, Japan
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Quantum states in 3D magnets of ideally isotropic spins of S = 1/2 made of organic radicals2017

    • Author(s)
      Yuko Hosokoshi
    • Organizer
      The 11th Japanese-Russian WS on Open Shell Molecules and Molecular Spin Devices, Awaji Yumebutai International Conference Center, Awaji Island, Japan
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Magnetic properties of S = 1/2 four-leg spin-ladder consisting of a new organic biradical2017

    • Author(s)
      Rei Otsuka, Kentaro Kikuchi, Kyohei Okuda, Naoki Amaya, Hironori Yamaguchi, Toshio Ono, Hiroyuki Nojiri and Yuko Hosokoshi
    • Organizer
      The 12th International Symposium on Crystalline Organic Metals Superconductors and Ferromagnets (ISCOM2017), Zao, Miyagi, Japan
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Low-Temperature Physical Properties of the S = 1/2 Frustrated Square Lattice2017

    • Author(s)
      Yusuke Tamekuni, Hironori Yamaguchi, Yoshiki Iwasaki, Toshio Ono, and Yuko Hosokoshi
    • Organizer
      The 12th International Symposium on Crystalline Organic Metals Superconductors and Ferromagnets (ISCOM2017), Zao, Miyagi, Japan
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Magnetic Properties of a Charge-Transfer Salt (m-MePyV)2(Fe2OCl6)2017

    • Author(s)
      Shinnosuke Miyamoto, Hironori Yamaguchi, Yoshiki Iwasaki, Toshio Ono, and Yuko Hosokoshi
    • Organizer
      The 12th International Symposium on Crystalline Organic Metals Superconductors and Ferromagnets (ISCOM2017), Zao, Miyagi, Japan
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Low-temperature physical properties of the S = 1/2 four-leg ladder lattice consisting of a new organic biradical2017

    • Author(s)
      R. Otsuka, K. Kikuchi, K. Okuda, N. Amaya, H. Yamaguchi, T. Ono, H. Nojiri Y. Hosokoshi
    • Organizer
      28th International Conference on Low Temperature Physics (LT28), Swedish Exhibition Centre/Gothia Towers, Gothenburg, Sweden
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Low-temperature physical properties of the S=1/2 frustrated square lattice2017

    • Author(s)
      Yusuke Tamekuni, Hironori Yamaguchi, Yoshiki Iwasaki, Yuko Hosokoshi
    • Organizer
      28th International Conference on Low Temperature Physics (LT28), Swedish Exhibition Centre/Gothia Towers, Gothenburg, Sweden
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Low-temperature magnetic properties of verdazyl-based complexes2017

    • Author(s)
      Toshiki Okabe, Hironori Yamaguchi, Yuko Hosokoshi
    • Organizer
      28th International Conference on Low Temperature Physics (LT28), Swedish Exhibition Centre/Gothia Towers, Gothenburg, Sweden,
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Magnetic properties of quasi-two-dimensional S = 1/2 Heisenberg antiferromagnet with distorted square lattice2017

    • Author(s)
      Hironori Yamaguchi, Yoshiki Iwasaki, Yuko Hosokoshi, Takanori Kida, and Masayuki Hagiwara
    • Organizer
      28th International Conference on Low Temperature Physics (LT28), Swedish Exhibition Centre/Gothia Towers, Gothenburg, Sweden
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Electronic structure of organic radical p-CF3PNN investigated by photoemission spectroscopy2017

    • Author(s)
      Hiroaki Anzai, Takakura Ryosuke, Yusuke Ono, Suzuna Ishihara, Hitoshi Sato, Hirofumi Namatame, Masaki Taniguchi, Toshiyuki Matsui, Satoru Noguchi, Yuko Hosokoshi
    • Organizer
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES 2017), Clarion Congress Hotel in Prague, Prague, Czech Republic
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] S = 1 スピンラダー物質BIP-TENOの強磁場過程の温度依存性2017

    • Author(s)
      野村和哉, 松田康弘, 嶽山正二郎, 天谷直樹, 小野俊雄, 細越裕子
    • Organizer
      日本物理学会 2017年秋季大会 [物性(領域2を除く)] 岩手大学(上田キャンパス)
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  • [Presentation] フッ素置換基をもつ有機ビラジカルの構造と磁性2017

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      向野恭平, 大塚怜, 天谷直樹, 山口博則, 小野俊雄, 細越裕子
    • Organizer
      日本物理学会 2017年秋季大会 [物性(領域2を除く)] 岩手大学(上田キャンパス)
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  • [Presentation] スピン1/2有機フェロレッグラダー物質の磁気熱量効果測定2017

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      河野洋平, 橘高俊一郎, 山口博則, 細越裕子, 榊原俊郎
    • Organizer
      日本物理学会 2017年秋季大会 [物性(領域2を除く)] 岩手大学(上田キャンパス)
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  • [Presentation] ハニカム格子を形成するフェルダジル系金属錯体の低温物性2017

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      岡部俊輝, 山口博則, 小野俊雄, 細越裕子, 中村翔太, 橘高俊一郎, 榊原俊郎
    • Organizer
      日本物理学会 2017年秋季大会 [物性(領域2を除く)] 岩手大学(上田キャンパス)
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  • [Presentation] フェルダジル系電荷移動錯体(m-MePyV)2(Fe2OCl6)の低温物性2017

    • Author(s)
      宮本慎之介, 山口博則, 岩 義己, 小野俊雄, 細越裕子
    • Organizer
      日本物理学会 2017年秋季大会 [物性(領域2を除く)] 岩手大学(上田キャンパス)
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      為国雄介, 山口博則, 岩崎義己, 小野俊雄, 細越裕子
    • Organizer
      日本物理学会 2017年秋季大会 [物性(領域2を除く)] 岩手大学(上田キャンパス)
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      太田善彦, 山口博則, 小野俊雄, 細越裕子, 木田孝則, 萩原政幸
    • Organizer
      日本物理学会 2017年秋季大会 [物性(領域2を除く)] 岩手大学(上田キャンパス)
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      野村和哉, 池田暁彦, 松田康弘, 天谷直樹, 小野俊雄, 細越裕子
    • Organizer
      日本物理学会 2017年秋季大会 [物性(領域2を除く)] 岩手大学(上田キャンパス)
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      岡部俊輝 , 山口博則, 小野俊雄 , 細越裕子, 萩原政幸
    • Organizer
      第55回電子スピンサイエンス学会年会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学杉本キャンパス
    • Year and Date
      2016-11-10
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      岡部俊輝, 山口博則, 小野俊雄, 細越裕子
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      日本物理学会 2016年秋季大会
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      金沢大学角間キャンパス
    • Year and Date
      2016-09-12
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      為国雄介, 山口博則, 岩崎義己, 小野俊雄, 細越裕子
    • Organizer
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学角間キャンパス
    • Year and Date
      2016-09-12
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      大塚怜, 奥田恭平, 天谷直樹, 山口博則, 小野俊雄, 細越裕子
    • Organizer
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学角間キャンパス
    • Year and Date
      2016-09-12
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      小野俊雄, 笠谷和宏, 浅井晋一郎, 左右田稔, 益田隆嗣, 松尾晶, 金道浩一, 奥谷顕, 赤木暢, 萩原政幸, 山口博則, 細越裕子
    • Organizer
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学角間キャンパス
    • Year and Date
      2016-09-12
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      紙屋佳知, Cristian Batista, Christopher Aoyama, 高野安正, 高田晃右, 山口博則, 小野俊雄, 細越裕子, 志村恭通, 榊原俊郎, Minseong Lee, Eun Sang Choi, 中野博生
    • Organizer
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学角間キャンパス
    • Year and Date
      2016-09-12
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      河野洋平, 山口博則, 細越裕子, 榊原俊郎
    • Organizer
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学角間キャンパス
    • Year and Date
      2016-09-12
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      野村和哉, 小濱芳允, 松田康弘, 嶽山正二郎, 金道浩一, 天谷直樹, 小野俊雄, 細越裕子
    • Organizer
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学角間キャンパス
    • Year and Date
      2016-09-12
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  • [Presentation] Frustrated Organic Magnets2016

    • Author(s)
      Yuko Hosokoshi
    • Organizer
      Internatioinal conference on New Frontier of Multi-functional Magnets
    • Place of Presentation
      広島市文化交流会館
    • Year and Date
      2016-09-09
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  • [Presentation] Construction of spin ladders by nonplanar nitronyl nitroxide radicals2016

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      Kyohei Okuda, Kentaro Kikuchi, Naoki Amaya, Hironori Yamaguchi, Toshio Ono, Hiroyuki Nojiri, and Yuko Hosokoshi
    • Organizer
      15th International conference on molecule-based magnet
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      2016-09-04
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      Rei Otsuka, Kyohei Okuda, Naoki Amaya, Hironori Yamaguchi, Toshio Ono, Hiroyuki Nojiri, and Yuko Hosokoshi,
    • Organizer
      15th International conference on molecule-based magnet
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      2016-09-04
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      Takuma Tahara, Shuichi Suzuki, Masatoshi Kozaki, Daisuke Shiomi, Kazunobu Sato, Takeji Takui, Yuko Hosokoshi, Yota Miyake, Hiroyuki Nojiri, Keiji Okada
    • Organizer
      15th International conference on molecule-based magnet
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      2016-09-04
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    • Author(s)
      Yuko Hosokoshi
    • Organizer
      15th International conference on molecule-based magnet
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      2016-09-04
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      Naoki Amaya, Yuta Oku, Hironori Yamaguchi, Toshio Ono, Akira Matsuo, Koichi Kindo, Hiroyuki Nojiri, and Yuko Hosokoshi
    • Organizer
      15th International conference on molecule-based magnet
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      2016-09-04
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    • Author(s)
      Yuko Hosokoshi
    • Organizer
      Calorimetry conference 2016
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      Turtle Bay Resort Hawaii USA
    • Year and Date
      2016-07-31
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      細越裕子
    • Organizer
      第1回固体化学フォーラム研究会: 固体物質・材料研究の現在と未来
    • Place of Presentation
      東京大学物性研究所
    • Year and Date
      2016-06-14
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    • Invited
  • [Presentation] ニトロニルニトロキシドビラジカルの分子平面のねじれが分子内、及び分子間磁気相互作用に及ぼす影響2016

    • Author(s)
      大塚 怜・天谷 直樹・山口 博則・小野 俊雄・野尻 浩之・細越 裕子
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学 京田辺キャンパス、京都市、京都府
    • Year and Date
      2016-03-24
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      野村和哉,小濱芳允,松田康弘,嶽山正二郎,金道浩一,天谷直樹,小野俊雄,細越裕子
    • Organizer
      日本物理学会 第71回年次大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学 泉キャンパス、仙台市、宮城県
    • Year and Date
      2016-03-19
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      三宅陽太,天谷直樹,山口博則,小野俊雄,細越裕子
    • Organizer
      日本物理学会 第71回年次大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学 泉キャンパス、仙台市、宮城県
    • Year and Date
      2016-03-19
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      岡部俊輝,山口博則,小野俊雄,細越裕子,橘高俊一郎,榊原俊郎
    • Organizer
      日本物理学会 第71回年次大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学 泉キャンパス、仙台市、宮城県
    • Year and Date
      2016-03-19
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      井川直哉,天谷直樹,山口博則,小野俊雄,細越裕子
    • Organizer
      日本物理学会 第71回年次大会
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      東北学院大学 泉キャンパス、仙台市、宮城県
    • Year and Date
      2016-03-19
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      河野洋平,橘高俊一郎,山口博則,細越裕子,榊原俊郎
    • Organizer
      日本物理学会 第71回年次大会
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      東北学院大学 泉キャンパス、仙台市、宮城県
    • Year and Date
      2016-03-19
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    • Organizer
      第15回低温工学・超伝導若手合同講演会
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      大阪府立大学I-siteなんば
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      Yuko Hosokoshi
    • Organizer
      The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem2015)
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      Hawaii Convention Center, Honolulu, Hawai, USA
    • Year and Date
      2015-12-15
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      Yuko Hosokoshi
    • Organizer
      The 9th Japanease-Russian Workshop on Open Shell Compounds and Molecular Spin Devices
    • Place of Presentation
      Awaji Yumebutai International Conference Center, Hyogo, Japan
    • Year and Date
      2015-11-08
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      細越裕子
    • Organizer
      総合科学研究機構東海事業センター(CROSS東海)研究会「CROSSroads of Users and J-PARC」第16回「電子物性研究とその将来」
    • Place of Presentation
      いばらき量子ビーム研究センター、東海村、茨城県
    • Year and Date
      2015-10-14
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  • [Presentation] S = 1 スピンラダー系物質BIP-TENOの超強磁場磁化測定2015

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      野村和哉,松田康弘,嶽山正二郎,天谷直樹,小野俊雄,細越裕子
    • Organizer
      日本物理学会2015年秋季大会
    • Place of Presentation
      関西大学 千里山キャンパス、吹田市、大阪府
    • Year and Date
      2015-09-16
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      細越裕子
    • Organizer
      日本物理学会2015年秋季大会
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      関西大学 千里山キャンパス、吹田市、大阪府
    • Year and Date
      2015-09-16
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      奥田恭平,菊地健太郎,山口博則,小野俊雄,天谷直樹,野尻浩之,細越裕子
    • Organizer
      日本物理学会2015年秋季大会
    • Place of Presentation
      関西大学 千里山キャンパス、吹田市、大阪府
    • Year and Date
      2015-09-16
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      河野洋平,橘高俊一郎,榊原俊郎,山口博則,細越裕子
    • Organizer
      日本物理学会2015年秋季大会
    • Place of Presentation
      関西大学 千里山キャンパス、吹田市、大阪府
    • Year and Date
      2015-09-16
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      Kazuya NOMURA, Yasuhiro MATSUDA, Shojiro TAKEYAMA, Naoki AMAYA, Toshio ONO, Yuko HOSOKOSHI
    • Organizer
      International Conference on Research in High Magnetic Fields
    • Place of Presentation
      Maison MINATEC, Grenoble, France
    • Year and Date
      2015-07-01
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Published: 2015-04-16   Modified: 2022-08-26  

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