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2次元ハニカム格子上のスピン系に現れる特異な磁気ダイナミクス

研究課題

研究課題/領域番号 15K05149
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅱ
研究機関明治大学

研究代表者

安井 幸夫  明治大学, 理工学部, 専任教授 (80345850)

研究分担者 菊地 淳  明治大学, 理工学部, 専任教授 (90297614)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードハニカム格子 / 磁気特性 / 元素置換効果 / 中性子回折 / 磁気構造 / NMR / 磁化曲線 / 粉末中性子回折 / 磁気ダイナミクス / 反強磁性転移 / incommensurateな磁気構造
研究成果の概要

ハニカム格子(いわゆる蜂の巣形の構造)を形成する磁性体に着目し、Ni2+スピン及びCo2+スピンを有するA3Ni2SbO6及びA3Co2SbO6 (A=Li, Na)を取り上げた。多結晶試料や磁場配向試料を合成し、磁化率・比熱の温度依存性や磁化曲線の測定を行うとともに、X線回折や中性子回折・核磁気共鳴(NMR)による微視的な測定を行った。その結果、様々な物質で特異な磁気転移や磁場誘起の相転移を見出すとともに、磁気構造や磁気異常のメカニズムを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

磁性イオンが特徴的な形の格子を構成し、かつスピン間相互作用に競合やフラストレーションが生じている磁性体は、特異な磁気特性・磁気構造を取ることが期待され、多くの物質が研究対象になってきた。その点でハニカム格子磁性体も興味がもたれたが、パイロクロア格子・カゴメ格子・三角格子の磁性体と比べて物質例が少なく実験的な研究はあまり進んでいなかった。今回、数多くの種類のハニカム格子磁性体について試料を合成し、その磁気特性や磁性異常を実験的に明らかにすることができたので、ハニカム格子磁性体に特有の物理の解明が大きく進展したと考えている。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Paul Scherrer Institut(スイス)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Edinburgh(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] National Cheng Kung University(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Warwick/University of Edinburgh(United Kingdom)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] National Cheng Kung University(Taiwan)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Edinburgh(United Kingdom)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Atomic structure study of the pyrochlore Yb2Ti2O7 and its relationship with low-temperature magnetic order2017

    • 著者名/発表者名
      Ali Mostaed, Geetha Balakrishnan, Martin Richard Lees, Yukio Yasui, Lieh-Jeng Chang, and Richard Beanland
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B.

      巻: 95 号: 9 ページ: 094431-094431

    • DOI

      10.1103/physrevb.95.094431

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Comparison with Ground States of FrustratedQuantum Spin Chain Systems A2Cu2Mo3O12 (A=Rb and Cs)2016

    • 著者名/発表者名
      Akio Fujimura, Yukio Yasui, Yudai Yanagisawa, Ichiro Terasaki, Yohei Kono, Shunichiro Kittaka, and Toshiro Sakakibara
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: 52 号: 7 ページ: 1-3

    • DOI

      10.1109/tmag.2016.2517091

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] First-order ferromagnetic transition of quantum spin ice system Yb2Ti2O72015

    • 著者名/発表者名
      Y. Yasui, N. Hamachi, Y. Kono, S. Kittaka, T. Sakakibara
    • 雑誌名

      SPIN

      巻: 5 号: 02 ページ: 1540002-1540002

    • DOI

      10.1142/s2010324715400020

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Magnetic Behavior of Quasi-One-dimensional Frustrated Quantum spin systems (Rb,Cs)2Cu2Mo3O122018

    • 著者名/発表者名
      Yukio Yasui, Shintaro Iguchi, Shota Nakamura, Yohei Kono, Shunichiro Kittaka, and Toshiro Sakakibara
    • 学会等名
      International conference on Magnetism 2018 (ICM2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超音波印加下でのY3Fe5O12の中性子散乱実験2018

    • 著者名/発表者名
      社本真一、松浦直人、赤津光洋、安井幸夫、伊藤孝、家田淳一、遠藤仁、小田達郎、L.-J.Chang、根本祐一、柴田薫
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic Properties of RCrTiO5 (R=Rare Earth Elements)2017

    • 著者名/発表者名
      Yukio Yasui, Takuma Miyamoto, Shunsuke Kori, Ichiro Terasaki, Daichi Yoshizawa, Mitsuru Akaki, Masayuki Hagiwara, Takeshi Matsukawa, Yukihiko Yoshida, Akinori Hoshikawa, Toru Ishigaki, and Naoki Igawa
    • 学会等名
      SCES2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] J1 - J2モデルの一次元量子スピン系Cs2Cu2Mo3O12の磁気構造2017

    • 著者名/発表者名
      安井幸夫、藤村明央、大森喜由、井川直樹、松川健、吉田幸彦、星川晃範、石垣徹
    • 学会等名
      日本中性子科学会第17回年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] フラストレートした一次元量子スピン系(Rb,Cs)2Cu2Mo3O12の多彩な磁気特性と誘電特性2016

    • 著者名/発表者名
      安井幸夫
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋期大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Magnetic Properties and Crystal Structure of Honeycomb Lattice System Li3Ni2SbO62016

    • 著者名/発表者名
      Akito Fukui, Yukio Yasui, Naoki Igawa, Takeshi Matsukawa, Yukihiko Yoshida, Akinori Hoshikawa, Toru Ishigaki
    • 学会等名
      13th Joint MMM-Intermag Conference
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2016-01-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 明治大学理工学部物理学科 量子固体物性研究室

    • URL

      http://www.isc.meiji.ac.jp/~yyasui/yasuilab.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 明治大学 理工学部 物理学科 量子固体物性研究室

    • URL

      http://www.isc.meiji.ac.jp/~yyasui/yasuilab.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-02-22  

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