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極低温交流帯磁率測定で探るランダム性が誘起する量子スピン液体のダイナミクス

研究課題

研究課題/領域番号 19K21034
補助金の研究課題番号 18H05844 (2018)
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金 (2019)
補助金 (2018)
審査区分 0202:物性物理学、プラズマ学、原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

河野 洋平  東京大学, 物性研究所, 特任研究員 (60827252)

研究期間 (年度) 2018-08-24 – 2020-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2019年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード交流帯磁率測定 / 有機磁性体 / 低次元量子スピン系 / 極低温物性 / 磁性 / 量子スピン液体 / ランダムネス / 交流帯磁率
研究実績の概要

本年度は主に量子スピン系物質の測定に堪える感度を目標に、極低温交流帯磁率測定装置の構築を行った。また、それに並行して、本研究の目的であるランダムシングレット状態の候補物質[Zn(hfac)2](o-Py-V-p-Cl)と同系統の物質において、極低温での熱力学測定を行い、その性質を明らかにした。
(1)極低温交流帯磁率測定装置の構築
最終目標である希釈冷凍機での構築の前段階として、ヘリウム3冷凍機上での交流帯磁率測定装置の構築を行った。完成した装置の評価のため、量子スピン系物質である3-Cl-4-F-Vを用いてゼロ磁場での相転移の観測を行った。その結果、先行研究の転移温度に対応する異常を観測することに成功し、量子スピン系物質に用いることのできる測定感度を有することを実証した。今後はより信号の小さな上記候補物質[Zn(hfac)2](o-Py-V-p-Cl)の測定が可能となるよう、補償回路の見直しや希釈冷凍機での構築を行う予定である。
(2)スピン1/2ハニカム様格子系[Zn(hfac)2](4-Cl-o-Py-V)の極低温物性測定
[Zn(hfac)2](4-Cl-o-Py-V)は上記ランダムシングレット状態の候補物質から派生した物質である。第一原理分子軌道計算からは主要な磁気的相互作用は類似したものになっているが、その符号や大きさが異なることが予想され、比較対照物質としての意義がある。今回は本物質の極低温磁化、比熱測定を行い、2 K以下の磁気相図を明らかにした。ここから予想される基底状態の候補としてはストライプ強磁性状態が挙げられ、本物質がハニカム格子系として新たな相互作用パラメータ領域を開拓したことを示唆する重要な結果である。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2019

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] スピン1/2ハニカム様格子系[Zn(hfac)2](4-Cl-o-Py-V)の極低温物性2019

    • 著者名/発表者名
      河野洋平,上本菜央,山口博則,細越裕子,榊原俊郎
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会(2019年)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-08-27   更新日: 2024-03-26  

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