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重い電子系の電子スピン共鳴とサイクロトロン共鳴の研究

研究課題

研究課題/領域番号 08404022
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
研究機関東北大学

研究代表者

本河 光博  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30028188)

研究分担者 太田 仁  神戸大学, 理学部, 助教授 (70194173)
小山 佳一  東北大学, 金属材料研究所, 助手 (70302205)
左近 拓男  東北大学, 金属材料研究所, 助手 (80271964)
ラニエロ ピッティーニ  東北大学, 金属材料研究所, 助手 (30271985)
鈴木 孝  東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30004344)
光藤 誠太郎  東北大学, 金属材料研究所, 助手 (60261517)
研究期間 (年度) 1996 – 1999
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
39,800千円 (直接経費: 39,800千円)
1999年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1998年度: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
1997年度: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
1996年度: 29,800千円 (直接経費: 29,800千円)
キーワード重い電子系 / サイクロトロン共鳴 / 磁気共鳴 / CoS_2 / 少数キャリヤー系 / GdAs / COS_2 / Yb_4(As_<0.60>P_<0.40>)_3 / Yb_4(As_<0.71>Sb_<0.29>)_3 / 少数キャリヤ-系 / 電子スピン共鳴
研究概要

今年度は昨年に引き続き、希土類化合物の磁気共鳴とサイクロトロン共鳴の実験を昨年度から今年度にかけで完成した超低温、強磁場でのベクトルネットワークアナライザーを用いて行った。高感度化にするため空洞共振器を用い、周波数40〜110GHz、最大磁場15T、最低温度500mKから最高温度300Kで行った。
1)GdAsについて、これまで不明であったスピン構造が、(111)面を磁化容易面とする構造であることが解明され、さらに温度500mKにおいてサイクロトロン共鳴の観測に初めて成功した。サイクロトロン共鳴磁場から見積もったキャリアーの有効質量は0.45〜0.48mO(m0=自由電子の質量)である。その方向依存性がほとんどないことから、球対称したフェルミ面をもつキャリアーの有効質量であると考えられる。この結果は、`これまでに報告されている量子振動をから求めた有効質量と比べ約2倍大きい。
2)LaSbについては、42K以下でサイクロトロン共鳴の観測に成功した。サイクロトロン共鳴磁場の方向依存性を詳細に調べた結果、この共鳴は回転楕円体のフェルミ面をもつキャリアーによることが判明した。見積もられた有効質量は、<100>方向において0.26mOであり、量子振動をから求められた値と比べ約2倍大きい結果を得た。これまでサイクロトロン共鳴から得られた有効質量と量子振動からのそれとの比較はいくつかの低次元有機伝導物質について行われている。その結果前者は後者より小さく、理論的考察と一致している。今回これまで全く報告の無かった伝導性強相関物質のサイクロトロン共鳴が本研究によって初めて観測され、その有効質量を求めることが出来、逆の結果が得られた。それを説明できる理論は現在のところ無い

報告書

(5件)
  • 2001 研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] K.Koyama: "Magnetic resonance of GdAs"Physica B. (in press). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Koyama: "Ant ferromagnetic resonance and magnetic structure of GdAs"J. Phys. Soc. Jpn. (to be published). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Sakon: "dHvA effect and magnetic resonance of GdAs"J JAP. (to be published). (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Koyama et al.: ""Magnetic resonance of GdAs""Physica B. (in press). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Koyama et al.: ""Antiferromagnetic resonance and magnetic structure of GdAs""J. Phys. Soc. Jpn.. (to be published). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Sakon et al.: ""dHvA effect and magnetic resonance of GdAs""JJAP. (to be published). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Koyama: "Magnetic resonance of GdAs"Physica B. (inpress). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Koyama: "Antiferromagnetic resonance and magnetic structure of GdAs (to be published)"J.Phys.Soc.Jpn. (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sakon: "dHvA effect and magnetic resonance of GdAs"JJAP. 135-137 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ohta: "Spectroscopic Study of Kondo Insulator YbB12 Using the Free Electron Laser" J.Magn.Magn.Mater. 177-181. 341-342 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.Mitsudo: "Submillimeter Wave ESR Measurement of LaMnO_3" J.Magn.Magn.Mater. 177-181. 877-878 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Takahashi: "Magnetic and Structural Phase Transition in Heavy Rave Earth Compound DyB6" Physica B. 241-243. 696-698 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Akioka: "Fermi Surface Study of a-(BEDT-TTF)2MHg(SCN)4 by Cyclotron Resonance Measurement" Physica B. 246-247. 311-314 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] R.Pittini: "Cyclotron Resonance Experiments in Y64(As0.6P0.4)3 and Y64(As0.71Sb0.29)3" Physica B. 246-247. 452-455 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Fukuda: "Submillimeter Wave ESR Study on Triangular Lattice Antiferromagnet CuFeO_2" Physica B. 246-247. 569-571 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] R.Pittini, H.Nojiri, M.Motokawa A.Odiai, T.Sazuki: "Cyclotron resonance enperiments in Yb_4(As_<0.6>P_<0.4>)_3 and Yb_4(As_<0.71>Sb_<0.79>)_3" Plysica B. (未定). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M. Arai: "Quantum Spin Excitations in the Spin-Peierls System CuGeO_3" Phys. Rev. Lett.77・17. 3649-3652 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] S. Kimura: "Submillimeter-Wave Electron Spin-Resonance Measurements for Single-Crystal Y_2Cu_2O_5" J. Phys : Condens. Matter. 8. 5461-5473 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] N. Kitamura: "Magnetic Relaxation of Spins in CaO-P_2O_5 System" Physica B. 219Z220. 112-114 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M. Motokawa: "Cu-Ag Alloy Bitter Type Magnet for Repeating Pulsed Field" IEEE Trans. on Mag.32・4. 2534-2537 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] S. Kimura: "Submillimeter Wave ESR Measurements of Metamagnetic Y_2Cu_2O_5" Int. Journal of Infrared and Millimeter Waves. 17・5. 833-841 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H. Ohta: "High Field ESR of Kagome Antiferromagnets SrCr_xGa_<12-x>O_<19>" J. Phys. Soc. Jpn. 65・3. 848-852 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2020-05-15  

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