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強競合系におけるスピンの時空相関と基底状態

研究課題

研究課題/領域番号 09640427
研究種目

基盤研究(C)

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)
研究機関福井大学

研究代表者

目片 守  福井大学, 工学部, 教授 (80025345)

研究分担者 高木 丈夫  福井大学, 工学部, 助教授 (00206723)
研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
1998年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1997年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワードフラストレーション / 基底状態 / 三角格子 / カゴメ格子 / 四面体格子 / 一重項状態 / 量子効果 / 四面対格子
研究概要

本研究は幾何学的競合のために強いフラストレーションをもつ系のスピンの時空相関と量子効果をモデル化合物を用いた実験と計算機実験により明らかにしようとするものである。取り上げたモデル化合物は磁気鎖か三角格子を作るCsNi(Fe)CL_3とBaVS_3、菱面体型に三角格子が積層したdelafo ssite型構造をもつCuFe_<0.95>Al_<0.05>O_2とAgNiO_2、カゴメ格子をもつSrCr_8Ga_4O_<19>、三角格子とカゴメ格子を複合した格子のCu_9X_2(cpa)_6・nH_2O(X=F,Cl,Br)、三角形の頂点を共有して作られた三次元格子であるwindmill格子であるβ-Mn、頂点共有型四面体格子をもつY(Sc)Mn_2である。
これらのモデル化合物の磁気的基底状態はいくつかの型に分けられる。CsNi(Fe)Cl_3とCuFe_<0.95>Al_<0.05>O_2は最近接より遠いスピン間の相互作用により長距離秩序を示すが、フラストレーションのために複雑な磁気構造をもつ。同じ三角格子でもBavs_3では軌道整列によりフラストレーションを逃れようとし、AgNiO_2ではスピンがランダムに凍結する。スピンの凍結は他のすべての系でもみられるか、スピングラスと異なりWeiss温度が負の大きい値を示す他は、系により性質が様々である。SrCr_8Ga_4O_<19>とCu_9X_2(cpa)_6・nH_2Oではスピンの凍結温度よりかなり高温で磁化率に逆数に折れ曲がりがみられ、モーメントが量子効果により部分的に一重項状態になることを示唆する。さらに、β-MnとY(Sc)Mn_2で見いだされたスピンの凍結は格子の欠陥によって誘起されたモーメントの凍結とみられ、大部分の磁性電子はスピン液体状態にあると結論された。古典スピンの凍結と量子効果がどのような条件で現れるかは今後の問題である。

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (34件)

  • [文献書誌] 目片 守 他: "Spin Frustration in Y(Sc)Mn_2" Hyperfine Interactions. 140・1. 337-342 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Keren 他: "^<69.71>Ga NMR in the Kagome Lattice Compound SrCr_<9-x>Ga_<3+x>O_<19>" Phys.Rev.B57・17. 10745-10749 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 浅野貴行 他: "Maguetic Phase Diagram of CsNi_<1-x>Fe_xCl_3 : Magnetization and specific Heat" J.Magn.Magn.Mater.177-181. 640-642 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 植村泰朋 他: "Neutron Spin Echo Studies of SrCr_8Ga_4O_<19>." J.Magn.Magn.Mater.177-181. 701-702 (1998)

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    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 稲垣裕次 他: "Magnetic Phase Transitions in Triangular Lattice CsNi_<0.98>Fe_<0.02>Cl_3 studied by NMR." J.Magn.Magn.Mater.177-181. 723-725 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 目片 守 他: "Magnetic Ordering in Triangulated Kagome Lattice Compound, Cu_9Cl_2(cpa)_6・nH_2O" J.Magn.Magn.Mater.177-181. 731-3733 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 福田哲也 他: "Submillimeter Wave ESR Study on Triangular Lattice Antiferromagnet CuFeO_2." Physica. B246-247. 569-571 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小林 豊 他: "Monte Carlo Simulation for Ising Spins on Corner Sharing-Tetrahedron Lattices" J.Phys.Soc.Jpn.67・11. 3006-3012 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 目片 守 他: "Spin Freezing in Geometrically Frustrated β-Mn Probed by Muon Spin Relaxation" Hyperfine Interactions. 印刷中. (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中村裕之 他: "Muon Spin Relaxation in Orbital-ordered BaVS_3." Hyperfine Interactions. 印刷中. (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 菊池彦光 他: "μSR Study of S=1/2 Triangular Lattice Antiferromagnet AgNiO_2." Hyperfine Interactions. 印刷中. (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Asano, Y.Ajiro, M.Mekata, K.Kamishima, T.Goto, H.Aruga Katori, K.Katsumsata: "Magnetic Phase Diagram of CsNi_<1-x>Fe_xCl_3 : Magnetization and specific Heat" j.Magn.Magn.Mater.177-181. 640 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Inagaki, N.Granito, T.Asano, Y.Ajiro, M.Mekata: "Magnetic Phase Transitions in Triangular Lattice CsNi_<0.98>Fe_<0.02>Cl_3 stidied by NMR." J.Magn.Magn.Mater.177-181. 723 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Nakamura, H.Imai, M.Mekata, M.Shiga, K.Nishiyama and K.Nagamine: "Muon Spin Relaxation in Orbital-ordered BaVS_3" Hyperfine Interactions. in press. (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Fukada, H.Nojiri, M.Motokawa, T.Asano, M.Mekata, Y.Ajiro: "Submillimeter Wave ESR Study on Triangular Lattice Antiferromagnet CuFeO_2" Physica. B246-247. 569 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kikuchi, H.Nagasawa, M.Mekata, Y.Fudamoto, K.Kojima, G.M.Luke, Y.J.Uemura, H.Mamiya and T.Naka: "muSR Study of S=1/2 Triangular Lattice Antiferromagnet AgNiO_2" Hyperfine Interactions. in press. (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.J.Uemura, B.D.Gaulin, M.Mekata, I.Mirabeau, S.Pouget, J.L.Tholence: "Neutron Spin Echo Studies of SrCr_8Ga_4O_<19>" J.Magn.Magn.Mater.177-181. 701 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Keren, P.Mendels M.Horvatic, F.Ferrer, Y.J.Uemura, M.Mekata, T.Asano: "Ga NMR in the Kagome Lattice Compound SrCr_<9-x>Ga_<3+x>O_<19>" Phys.Rev. B57. 10745 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Mekata, M.Abudlla, T.Asano, H.Kikuchi, T.Goto, T.Morishita, H.Hori: "Magnetic Ordering in Triangulated Kagome Lattice Compound, Cu_9Cl_2 (cpa) _6・nH_2O" J.Magn, Magn.Mater.177-181. 731 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Mekata, T.Asano, H.Nakamura, M.Shiga, K.Kojima, G.M.Luke, A.keren, W.D.Wu, Y.J.Uemura, S.Dunsinger and M.Gingras: "Spin Frustration in Y (Sc) M_2n" Hyperfine Interactions. 104. 337 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Mekata, T.Asano, H.Nakamura, M.Shiga, K.M.Kojima, G.M.Luke, A.Keren, W.D.Wu, Y.J.Uemura, S.Dunsinger and M.Gingas: "Ground State of Geometrically Frustrated System Y (Sc) Mn_2 Studies by Muon Spin Relaxation." Phys.Rev.Lett.Submitted.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kobayashi, T.Takagi and M.Mekata: "Monte Carlo Simulation for Ising Spins on Corner Sharing Tetrahedron Lattices." J.Phys.Soc, Jpn. 67. 3006 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Mekata, H.Nakamura, M.Shiga, G.M.Luke, K.Kojima, B.Nachumi, M.Larkin, Y.Fudamoto and Y.J,Uemura: "Spin Freezing in Geometrically Frustrated beta-Mn Probed by Muon Spin Relaxaion" Hyperfine Interactions. in press. (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Keren 他: "^<69.71>Ga NMR in the Kagome Lattice Compound SrCr_<9x>Ga_<3+x>O_<19>" Phys.Rev.B57・17. 10745-10749 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 浅野貴行 他: "Magnetic Phase Diagram of CsNi_<1-x>Fe_xCl_3:Magnetization and specific Heat" J.Magn.Magn.Mater.177-181. 640-642 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 植村泰朋 他: "Neutron Spin Echo Studies of SrCr_8Ga_4O_<19>." J.Magn.Magn.Mater.177-181. 701-702 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 稲垣裕次 他: "Magnetic Phase Transitions in Triangular Lattice CsNi_<0.98>Fe_<0.02>Cl_3 studied by NMR." J.Magn.Magn.Mater.177-181. 723-725 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 目片 守 他: "Magnetic Ordering in Triangulated Kagome Lattice Compound, Cu_9Cl_2(cpa)_6・nH_2O" J.Magn.Magn.Mater.177-181. 731-3733 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 福田哲也 他: "Submillimeter Wave ESR Study on Triangular Lattice Antiferromagnet CuFeO_2." Physica. B246-247. 569-571 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 小林 豊 他: "Monte Carlo Simulation for Ising Spins on Corner Sharing-Tetrahedron Lattices" J.Phys.Soc.Jpn.67・11. 3006-3012 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 目片 守 他: "Spin Freezing in Geometrically Frustrated β-Mn Probed by Muon Spin Relaxation" Hyperfine Interactions. (印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 中村裕之 他: "Muon Spin Relaxation in Orbital-ordered BaVS_3." Hyperfine Interactions. (印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 菊池彦光 他: "μSR Study of S=1/2 Triangular Lattice Antiferromagnet AgNiO_2." Hyperfine Interactions. (印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 目片 守、浅野貴行、他: "Spin Frustration in Y(Sc)Mn_2" Hyperfine Interactions. 140.1. 337-342 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2020-05-15  

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