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スピン・ダイナミクスにみられる量子現象と中性子散乱

研究課題

研究課題/領域番号 19740215
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 物性Ⅱ
研究機関横浜市立大学

研究代表者

益田 隆嗣  横浜市立大学, 大学院・国際総合科学研究科, 准教授 (90313014)

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,630千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 330千円)
2008年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2007年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワード中性子散乱 / 一次元XXZ反強磁性体 / 人工的酸素分子磁性体 / 量子フェリ磁性体 / 磁性 / 量子フェリ磁性
研究概要

ミクロな世界では、量子力学の法則に従った独特な現象が存在する。有名なものでは、ボーズ凝縮、朝永ラッティンジャー液体、量子相転移などがあり、専門的には準粒子励起の混成がある。これらの量子現象は、磁場中の低次元磁性体のスピン・ダイナミクスにおいて観測することが可能であるが、従来、磁場の強さ不足のために実験が困難な例が多かった。本研究では、磁場のエネルギースケールに見合った小さな磁気的エネルギーの物質を探索することで、相対的な超強磁場を実現し、その上でスピン・ダイナミクスに現れる種々の量子現象を、中性子散乱技術を用いて観測することを目的としていた。私は、本目的に沿った研究を、一次元XXZ反強磁性体BaCo2V2O8、人工的酸素分子磁性体CPL-1、量子フェリ磁性体Cu2Fe2Ge4O13,など様々な物質において行った。その結果、擬ラッティンジャー流体におけるスピン密度波的秩序状態、軟らかなフレームワーク上におけるエキゾチックなスピンダイマー励起、ランダム磁場下におけるダイマー励起など、興味深い現象を実験的に観測することに成功した。

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Simulation of time of flight experiment in Cu2Fe2Ge4O132009

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

      Nucl. Inst. Meth. A 600, 232

      ページ: 5-5

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Magnetic Excitation in Artificially Designed Oxygen Molecule Magnet2008

    • 著者名/発表者名
      T. Masuda, S. Takamizawa, K. Hirota, M. Ohba, and S. Kitagawa, J.
    • 雑誌名

      Phys. Soc. Jpn. 77, 083703

      ページ: 4-4

    • NAID

      110006914820

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Longitudinal Spin Density Wave Order in a Quasi-1D Ising-like Quantum Antiferromagnet2008

    • 著者名/発表者名
      S. Kimura, M. Matsuda, T. Masuda, S. Hondo, K. Kaneko, N. Metoki, M. Hagiwara, T. Takeuchi, K. Okunishi, Z. He, K. Kindo, T. Taniyama, and M.
    • 雑誌名

      Itoh, Phys. Rev. Lett. 101, 207201

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Raman scattering from the spin-gap mode in the Ni-doped spin-Peierls compound CuGeO32008

    • 著者名/発表者名
      T. Sekine, T. Kaneko, H. Kroe, and T. Masuda
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 78, 134409

      ページ: 10-10

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Magnetic Excitation in Artificially Designed Oxygen Molecule Magnet2008

    • 著者名/発表者名
      T. Masuda, S. Takamizawa, K. Hirota, M. Ohba, and S. Kitagawa
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 77

      ページ: 83703-83703

    • NAID

      110006914820

    • 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-1D Ising-like Qua ntum Antiferromarinet2008

    • 著者名/発表者名
      Kimura, M. Matsuda, T. Masuda, S. Hondo, K. Kaneko, et.al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett 101

      ページ: 207201-207201

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Raman scattering from the spin-gap mode in the Ni-doped spin-Pei erls compound CuGeO_32008

    • 著者名/発表者名
      T. Sekine, T. Kaneko, H. Kroe, and I Masuda
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 78

      ページ: 134409-134409

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Indirect magnetic interaction mediated by spin dimer in Cu2Fe2Ge4O132007

    • 著者名/発表者名
      T. Masuda, K. Kakurai, M. Matsuda, K. Kaneko, and N. Metoki
    • 雑誌名

      Phys. Rev B 75, 220401

      ページ: 4-4

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of Double-Layer Perovskite Fluoride K3Cu2F7 with Spin Gap and Orbital Order2007

    • 著者名/発表者名
      H. Manaka, Y. Miyashita, Y. Watanabe, and T. Masuda, J.
    • 雑誌名

      Phys. Soc. Jpn. 76, 044710

      ページ: 3-3

    • NAID

      130005296771

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Scaling of dynamic spin correlations in BaCu2 (Si0.5Ge0.5) 2O72007

    • 著者名/発表者名
      A. Zheludev, T. Masuda, G. Dhalenne, A. Revcolevschi, C. Frost, and T. Perring
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 75, 054409

      ページ: 5-5

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Excitations from a Bose-Einstein Condensate of Magnons in Coupled Spin Ladders.2007

    • 著者名/発表者名
      V. Garlea, A. Zheludev, T. Masuda, H. Manaka, L.-P. Regnault, E. Ressouche, B. Grenier, J.-H. Chung, K. Habicht, K. Kiefer, and M. Boehm
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 98, 167202

      ページ: 4-4

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Indirect magnetic interaction mediated by spin dimer in Cu2Fe2Ge4O132007

    • 著者名/発表者名
      T.Masuda, 他
    • 雑誌名

      Physical Review B 75

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Excitations from a Bose-Einstein Condensate of Magnons in Coupled Spin Ladders2007

    • 著者名/発表者名
      V.Garlea, 他(益田は第3著者)
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 98

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scaling of dynamic spin correlations in BaCu2(Si0.5Ge0.5)2O72007

    • 著者名/発表者名
      A.Zheludev, 他(益田は第二著者)
    • 雑誌名

      Physical Review B 75

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 低次元量子スピン系の実験的研究2009

    • 著者名/発表者名
      益田隆嗣
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] S=1/2擬一次元XXZモデル物質BaCo2V2O8の磁場中磁気励起2009

    • 著者名/発表者名
      本堂英、益田隆嗣他
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Magnetic excitation in artificially designed oxygen molecule magnet2009

    • 著者名/発表者名
      益田隆嗣
    • 学会等名
      米国物理学会March meeting
    • 発表場所
      ピッツバーグコンベンションセンター
    • 年月日
      2009-03-17
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] S=1/2擬一次元反強磁性XXZモデル物質BaCo2V2O8のゼロ磁場磁気励起2008

    • 著者名/発表者名
      本堂英、益田隆嗣他
    • 学会等名
      日本中性子科学会第8回年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2008-12-01
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] S=1/2擬一次元反強磁性XXZモデル物質BaCo2V2O8のゼロ磁場磁気励起2008

    • 著者名/発表者名
      本堂英、益田隆嗣他
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2008-09-21
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 二次元正方格子反強磁性体Ba2MnGe2O7の磁性2008

    • 著者名/発表者名
      北岡修、益田隆嗣他
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2008-09-20
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 酸素吸着磁性体の中性子散乱2008

    • 著者名/発表者名
      益田隆嗣
    • 学会等名
      先進機能材料若手ワークショップ
    • 発表場所
      電力中央研究所
    • 年月日
      2008-07-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 量子フェリ磁性体Cu2Fe2Ge4O13のCuダイマー励起の観測2008

    • 著者名/発表者名
      益田 隆嗣, 他
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2020-05-15  

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