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超強磁場下における機能性材料および生体物質のNMR/ESR法による研究

研究課題

研究課題/領域番号 17072005
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関岡山大学

研究代表者

鄭 国慶  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (50231444)

研究分担者 萩原 政幸  大阪大学, 極限量子科学研究センター, 教授 (10221491)
後藤 貴行  上智大学, 理工学部, 教授 (90215492)
太田 仁  神戸大学, 分子フォトサイエンス研究センター, 教授 (70194173)
熊谷 健一  北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70029560)
研究期間 (年度) 2005 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
104,300千円 (直接経費: 104,300千円)
2009年度: 15,100千円 (直接経費: 15,100千円)
2008年度: 24,100千円 (直接経費: 24,100千円)
2007年度: 24,200千円 (直接経費: 24,200千円)
2006年度: 25,100千円 (直接経費: 25,100千円)
2005年度: 15,800千円 (直接経費: 15,800千円)
キーワード強磁場 / 磁気共鳴 / 超伝導 / 量子磁性 / 強相関電子系 / NMR / ESR / 磁性体 / タンパク質 / スピン3重項超伝導 / 量子スピン系 / 巨大磁気抵抗 / 強磁性 / 磁化 / 比熱
研究概要

本研究の目的は強磁場下磁気共鳴計測法の開発及び物性研究への応用である。主な成果は:
(1) 48Tまでのパルス磁場下においてスピンエコー法によるNMRスペクトルの計測に世界で初めて成功し、パルス磁場NMRという新領域を創成した。
(2) 東北大学に設置しているハイブリッド磁石などを用いて、44Tまでの定常磁場下でNMR測定を行い、銅酸化物高温超伝導体の基底状態や量子スピン磁性体NH_4CuCl_3の磁場誘起マグノンの性質を明らかにした。さらに、重い電子系物質CeCoIn_5において空間変調した超伝導相を観測した。
(3) ESR技術の適用を70T級の強磁場域に伸張し、量子スピン磁性体NDMAP, BaCoV_2O_8, Pb_2V_3O_9やフラストレート磁性体CuCrO_2やNiGa_2S_4などにおける磁気励起の性質を明らかにした。さらに、生物系への応用を展開した。Mn-ミオグロビンにおいて高周波ESRの測定に初めて成功し、結晶場定数の定量的決定に成功した。

報告書

(6件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (55件)

すべて 2010 2009 2008 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (40件) (うち査読あり 22件) 学会発表 (10件) 図書 (2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Spiral-plane flop probed by ESR in the multiferroic triangular-lattice antiferromagnet CuCrO22010

    • 著者名/発表者名
      H. Yamaguchi, S. Ohotomo, S. Kimura, M. Hagiwara, K. Kimurai, T. Kimura, T. Okuda, K. Kindo
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 81

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Spiral-plane flop probed by ESR in the multiferroic triangular-lattice antiferromagnet CuCr022010

    • 著者名/発表者名
      H.Yamaguchi
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 81

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin-Echo NMR in Pulsed High Magnetic Fields up to 48 T2009

    • 著者名/発表者名
      G. -Q. Zheng, K. Katayama, M. Nishiyama, S. Kawasaki, N. Nishihagi, S. Kimura, M. Hagiwara, K. Kindo:
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 78

    • NAID

      130005437954

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anisotropic spin fluctuations and multiple superconducting gaps in hole-doped Ba0. 7K0. 3Fe2As2: NMR in a single crystal2009

    • 著者名/発表者名
      K. Matano, Z. Li, G.L. Sun, D.L. Sun, C.T. Lin, M. Ichioka, G. -Q. Zheng
    • 雑誌名

      Europhys. Lett. 87

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of electron correlations in LixCoO2 (x=0.0-0.35) using 59Co nuclear magnetic resonance and nuclear quadrupole resonance techniques.2009

    • 著者名/発表者名
      S. Kawasaki, T. Motohashi, K. Shimada, T. Ono, R. Kanno, M. Karppinen, H. Yamauchi, G. -Q. Zheng
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 79

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文]2009

    • 著者名/発表者名
      H. Inoue, S. Tani, S. Hosoya, K. Inokuchi, T. Fujiwara, T. Saito, T. Suzuki, A. Oosawa, T. Goto, M. Fujisawa, H. Tanaka, T. Sasaki, S. Awaji, K. Watanabe, N. Kobayashi
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 79

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Development and Application of High-Frequency ESR up to 55 T.2009

    • 著者名/発表者名
      H. Ohta, S. Okubo, N. Souda, M. Tomoo, T. Sakurai, T. Yoshida, E. Ohmichi, M. Fujisawa, H. Tanaka, R. Kato
    • 雑誌名

      Appl. Magn. Reson. 35

      ページ: 399-410

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] High-field multifrequency electron-spin-resonance study of the Haldane magnet Ni(C5H14N2)2N3(PF6)2009

    • 著者名/発表者名
      T. Kashiwagi, M. Hagiwara, S. Kimura, Z. Honda, H. Miyazaki, I. Harada, K. Kindo
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 79

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin-Echo NMR in Pulsed High Magnetic Fields up to 48T2009

    • 著者名/発表者名
      G.Q.Zheng
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 78

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 63/65Cu-and 35/37Cl-NMR studies of triplet localization in the quantum spin system NH4CuCl32009

    • 著者名/発表者名
      H.Inoue
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 79

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin-singlet superconductivity with multiple gaps in PrO0. 89F0. 11FeAs.2008

    • 著者名/発表者名
      K. Matano, Z.A. Ren, X.L. Dong, L.L. Sun, Z.X. Zhao, G. -Q. Zheng
    • 雑誌名

      Europhys. Lett. 83

      ページ: 57001-57001

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-field electron spin resonance in the two-dimensional triangular-lattice antiferromagnet NiGa2S42008

    • 著者名/発表者名
      H. Yamaguchi, S. Kimura, M. Hagiwara, Y. Nambe, S. Nakatsuji, Y. Maeno, K. Kindo
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 78

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-frequency and high-field EPR study of manganese(III) protoporphyrin IX reconstituted myoglobin with an S = 2 integer electron spin.2008

    • 著者名/発表者名
      M. Horitani, H. Yashiro, M. Hagiwara, Hiroshi Hori
    • 雑誌名

      Journal of Inorganic Biochemistry 102

      ページ: 781-788

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Topological effects on magnetic properties of closed and open ring-shaped Cr-based antiferromagnetic nanomagnets2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Furukawa
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 78

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin-singlet superconductivity with multiple gaps in Pr00.89F0.11 FeAs2008

    • 著者名/発表者名
      K. Matano
    • 雑誌名

      Europhys. Lett. 83

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Longitudinal Spin Density Wave Order in a Quasi-1 D Ising-like Quantum Antiferromagnet2008

    • 著者名/発表者名
      S. Kimura
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 101

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel Ordering of an S=1/2 Quasi-ld Ising -Like Antiferromagnet in Magnetic Field2008

    • 著者名/発表者名
      S. Kimura
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 10

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin Triplet Superconducting State due to Broken Inversion Symmetry in Li2Pt3B2007

    • 著者名/発表者名
      M. Nishiyama, Y. Inada, G. -Q. Zheng
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 98

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local spin moment configuration in the frustrated s = 1/2 Heisenberg triangular antiferromagnet V15 determined by NMR.2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Furukawa, Y. Nishisaka, K. Kumagai, P. Kogerler, F. Borsa
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 75

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Field Induced Order to Disorder Transition Driven by a Softening of Spinon Excitation2007

    • 著者名/発表者名
      S. Kimura, H. Yashiro, K. Okunishi, M. Hagiwara, Z. He, K. Kindo, T. Taniyama, M. Itoh
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 99

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Field induced order to disorder transitiom driven by a softening of spinon excitation2007

    • 著者名/発表者名
      S. Kimura
    • 雑誌名

      Phys. Rev Lett. 99

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pressure dependence of the superonducting transition and electron correlations in NaxCoO2*1. 3H2O2007

    • 著者名/発表者名
      E. Kusano
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 76

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elliptical hole pockets in the Fermi surfaces of unhydrated and hydrated sodium cobalt oxides2007

    • 著者名/発表者名
      J. Laverock
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 76

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local spin moment configuration in the frustrated s=1/2 Heisenberg triangular antiferromagnet V15 ketermined by NMR2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Furukawa
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 75

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of higy-pressure. high-field and multifrequency electron spin resonance system2007

    • 著者名/発表者名
      T. Sakurai
    • 雑誌名

      Rev. Sci. Inst 78

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] NMR study of the vortex slush phase in organic superconductor-(BEDT-TTE)2Cu(NCS)22007

    • 著者名/発表者名
      A. Oosawa
    • 雑誌名

      Phys. Rev.B 76

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin Triplet Superconducting State due to Broken Inversion Symmetry in Li_2Pt_3B2007

    • 著者名/発表者名
      M.Nishiyama
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett. 98

      ページ: 47002-47002

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Field-Induced Ferromagnetic Order and Colossal magnetoresistance in La1. 2Sr1. 8Mn2O7:A 139La NMR Study.2006

    • 著者名/発表者名
      Y. Shiotani, J.L. Sarrao, G. -Q. Zheng
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 96

      ページ: 57203-57203

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov State in a Perpendicular Field of Quasi-Two- Dimensional CeCoIn52006

    • 著者名/発表者名
      K. Kumagai, M. Saitoh, T. Oyaizu, Y. Furukawa, S. Takashima, M. Nohara, H. Takagi, Y. Matsuda
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. Vol.97

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Local Spin Moment Distribution in Antiferromagnetic Molecular Rings Probed by NMR2006

    • 著者名/発表者名
      E. Micotti, Y. Fururkawa, K. Kumagai, S. Caretta, A. Lascialfari, F. Borsa, G.A. Timco, R.E.P. Winpenny
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 97

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] ESR Measurements on One-dimensional Quantum Ferrimagnets A3Cu3 (PO4)4 with A=Sr and Ca in Submillimeter-wave Region2006

    • 著者名/発表者名
      S. Kimura, H. Ishikawa, Y. Inagaki, M. Yoshida, S. Okubo, H. Ohta, H. Nojiri, A.B. Belik, M. Azuma, M. Takano
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. Vol.75

    • NAID

      210000106334

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] High Field ESR Study of Three Dimensional Spin Frustrated System MgCr2O42006

    • 著者名/発表者名
      M. Yoshida, T. Hirano, Y. Inagaki, S. Okubo, H. Ohta, H. Kikuchi, I. Kagomiya, M. Toki, K. Kohn
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. Vol.75

    • NAID

      210000106102

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Tomonaga-Luttinger Liquid in a Quasi-One-Dimensional S=1 Antiferromagnet Observed by Specific Heat Measurements2006

    • 著者名/発表者名
      M.Hagiwara
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett 96

      ページ: 147203-147203

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] High Field ESR and Magnetization in Na_2Co_2(C_2O_4)_3(H_2O)_22006

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakagawa
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 75

      ページ: 124708-124708

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Spin Singlet Pairing in the Superconducting State of Na_xCoO_2・1.3H_2O:Evidence from a ^<59>Co Knight Shift in a Single Crystal2006

    • 著者名/発表者名
      G.q.Zheng
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 73

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] High Field ESR Study of Three Dimensional Spin Frustrated System MgCr_2O_42006

    • 著者名/発表者名
      M.Yoshida
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 75

      ページ: 44709-44709

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] ESR Measurements on One-Dimensional Quantum Ferrimagnets A_3CU_3(PO_4)_4 with A=Sr and Ca in Submillimeter-Wave Region2006

    • 著者名/発表者名
      S.Kimura
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 75

      ページ: 94718-94718

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Field-Induced Ferromagnetic Order and Colossal Magnetoresistance in La_<1.2>Sr_<1.8>Mn_2O_7: A La NMR Study2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Shiotani
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett. 96

      ページ: 57203-57203

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Crystal structure and properties of phosphate_PbCu_2(PO_4)_2 with spin-singlet ground state2006

    • 著者名/発表者名
      A.Belik
    • 雑誌名

      Phys.Rev. B 73

      ページ: 24429-24429

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Anomalous Magnetization of Two-Dimensional S=1/2 Frustrated Square-Lattice Antiferromagnet (CuCl)LaNb_2O_72005

    • 著者名/発表者名
      H.Kageyama
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 74

      ページ: 3155-3155

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] NMR Study on Strongly Correlated Electron Superconductors under Static and Pulsed Magnetic-Fields up to 48 T2009

    • 著者名/発表者名
      G. -Q. Zheng
    • 学会等名
      9th International Conference on Research in High Magnetic Fields (RHMF 2009)
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Exotic phases in quantum and frustrated spin systems2009

    • 著者名/発表者名
      M. Hagiwara
    • 学会等名
      Spin Waves 2009
    • 発表場所
      St. Petersburg, Russia
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] NMR Study on Strongly Correlated Electron Superconductors under Static and Pulsed Magnetic-Fields up to 48T2009

    • 著者名/発表者名
      G.Q.Zheng
    • 学会等名
      9th International Conference on Research in High Magnetic Fields
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Pairing symmetry of the cobaltate superconductor2008

    • 著者名/発表者名
      鄭 国慶
    • 学会等名
      American Physical Society March Meeting 2008
    • 発表場所
      米国,New Orleans
    • 年月日
      2008-03-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Finite Fermi surface in the zero-temperature pseudogap state of the high-Tcsuperconductors2008

    • 著者名/発表者名
      鄭 国慶
    • 学会等名
      12th Asia Pacific Theoretical Center Winter Workshop
    • 発表場所
      韓国、浦項工科大学
    • 年月日
      2008-01-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] NMR study of transitional-metal-oxide superconductors under static and pulsed high magnetic fields2008

    • 著者名/発表者名
      G. -Q. Zheng
    • 学会等名
      the Sixth International Conference on Physical Phenomena in High Magnetic Fields (PPHMF-VI)
    • 発表場所
      Laulasmaa Resort, Estonia. 招待講演
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Developments of Multi-Extreme High Frequency ESR Measurements System using a Pulsed Magnetic Field2008

    • 著者名/発表者名
      H. Ohta
    • 学会等名
      6th Asia Pacific EPR/ESR Symposium 2008
    • 発表場所
      Queensland, Australia. 招待講演
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] NMR study of transitional-metal-oxide superconductors under static and pulsed high magnetic fields2008

    • 著者名/発表者名
      G.-q. Zheng
    • 学会等名
      the Sixth International Conference on Physical Phenomena in Higb Magnetic Fields
    • 発表場所
      Laulasmaa Resort, Estoniae
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] High-field ESR and thermodynamic studies of uniform and bond-alternating S=1 spin chains2006

    • 著者名/発表者名
      M. Hagiwara
    • 学会等名
      American Physical Society (APS) March Meeting
    • 発表場所
      Baltimore, MD, USA招待講演
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Microscopic Evidence of FFLO State in CeCoIn5 Probed by NMR2005

    • 著者名/発表者名
      K. Kumagai
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
    • 発表場所
      Vienna, Austria招待講演
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [図書] 超伝導ハンドブック2009

    • 著者名/発表者名
      鄭国慶, 他
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [図書] 超伝導ハンドブック2009

    • 著者名/発表者名
      福山秀敏
    • 総ページ数
      312
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.physics.okayama-u.ac.jp/zheng_homepage

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.physics.okayama-u.ac.jp/zheng.homepage/

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.physics.okayama-u.ac.jp/zheng_homepage/

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2018-03-28  

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