幾何学的フラストレーションの強い系におけるスピン液体状態の研究

• 研究課題/領域番号: 20840026
• 研究種目: 若手研究(スタートアップ)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 山下 穣 京都大学, 理学研究科, 助教 (10464207)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 3,276千円 (直接経費: 2,520千円、間接経費: 756千円); 2009年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2008年度: 1,716千円 (直接経費: 1,320千円、間接経費: 396千円)
• キーワード: 磁性 / 低温物性 / 物性実験

研究概要

反強磁性的に相互作用する大きさ1/2のスピンが二次元三角格子状に配置されたときの基底状態と最低エネルギー励起を調べるためにスピン液体状態を示すことがわかっている有機物質κ-(BEDT-TTF)_2Cu_2(CN)_3とEtMe_3Sb[Pd(dmit)_2]_2の熱伝導率測定を100mK以下の極低温まで行った。κ-(BEDT-TTF)_2Cu_2(CN)_3についてはスピンギャップのあるスピン液体であることが初めて見出された。一方、EtMe_3Sb[Pd(dmit)_2]_2においてはギャップのないスピン液体であり、絶縁体であるにも関わらずに金属のような熱伝導性を示すことが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Highly Mobile Gapless Excitations in a Two-Dimensional Candidate Quantum Spin Liquid (2010)
  • 著者名/発表者名: Minoru Yamashita.
  • 雑誌名: Science (掲載予定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermal conductivity measurements of the energy-gap anisotropy of superconducting LaFePO at low temperatures (2009)
  • 著者名/発表者名: Minoru Yamashita.
  • 雑誌名: Physical Review B Vol.80 ページ: 220509-220511
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermal-transport measurements in a quantum spin-liquid state of the frustrated triangular magnetκ-(BEDT-TTF)2Cu2(CN)3 (2009)
  • 著者名/発表者名: Minoru Yamashita.
  • 雑誌名: Nature Physics Vol.5 ページ: 44-47
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermal conductivity measurements of the energy-gap anisotropy of superconducting LaFePO at low temperatures (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Yamashita
  • 雑誌名: Physical Review B 80 ページ: 220509-220511
  • 査読あり
• [雑誌論文] Therma-transport measurements in a quantum spin-liquid state of the frustrated triangular magnet κ-(BEDT-TTF)2Cu2(CN)3 (2009)
  • 著者名/発表者名: Minoru Yamashita
  • 雑誌名: Nature Physics 5 ページ: 44-47
  • 査読あり
• [学会発表] Thermal-transport measurement in a gapless spin-liquid state of EtMeSb[Pd(dmit)] (2010)
  • 著者名/発表者名: 山下穣
  • 学会等名: 322APS March Meeting 2010
  • 発表場所: Portland, Oregon, USA
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] Thermal-transport measurement in a gapless spin-liquid state of EtMe3Sb[Pd(dmit)2]2 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山下穣
  • 学会等名: APS March Meeting 2010
  • 発表場所: Portland, Oregon, USA
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] 熱伝導率測定による鉄系超伝導体LaFePOの超伝導対称性の決定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山下穣
  • 学会等名: 日本物理学会 2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-25
• [学会発表] 有機モット絶縁体kappa-(BEDT-TTF)2Cu2(CN)3のスピン液体状態における熱輸送測定II (2009)
  • 著者名/発表者名: 中田宣人
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学、岩手
  • 年月日: 2009-09-23
• [学会発表] Thermal-transport Measurements in Spin-1/2 Triangular Antiferromagnetsκ-(BEDT-TTF)2Cu2(CN)3 EtMe3Sb[Pd(dmit)2]2 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山下穣
  • 学会等名: The 8th International Symposium on Crystalline Organic Metal Superconductors and Ferromagnets
  • 発表場所: ヒルトソニセコビレッジ北海道
  • 年月日: 2009-09-14
• [学会発表] Thermal-transport Measurements in Spin-1/2 Triangular Antiferromagnets κ-(BEDT-TTF)2Cu2(CN)3 and (2009)
  • 著者名/発表者名: 山下穣
  • 学会等名: The 8th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Ferromagnets
  • 発表場所: ヒルトンニセコビレッジ
  • 年月日: 2009-09-14
• [学会発表] Thermal-transport measurements of spin-liquid statesκ-(BEDT-TTF)2Cu2(CN)3 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山下穣
  • 学会等名: 25th International Confrernce on Low Temperature Physic
  • 発表場所: Amsterdam, Netherlands
  • 年月日: 2009-08-09
• [学会発表] Thermal-transport measurements of spin-liquid states of k-(BEDT-TTF)2Cu2(CN)3 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山下穣
  • 学会等名: 25th International Conference on Low Temperature Physics
  • 発表場所: Amsterdam, Netherlands
  • 年月日: 2009-08-09
• [学会発表] 二次元三角格子反強磁性体EtMe3Sb[Pd(dmit)2]2のにおける熱輸送測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山下穣
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教道大学、池袋
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] 二次元三角格子反強磁性体EtMe3Sb[Pd(dmit)2]2のスピン液体状態における熱輸送測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山下穣
  • 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、池袋
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] Gapped quantum spin-liquid state in a frustrated triangularκ-(BEDT-TTF)2Cu2(CN)3 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山下穣
  • 学会等名: APS March Meegin
  • 発表場所: Pittsburgh, PA, USA
  • 年月日: 2009-03-16
• [学会発表] Gapped quantum spin-liquid state in a frustrated triangular magnet kappa-(BEDT-TTF)2Cu2 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山下穣
  • 学会等名: APS March Meeging 2009
  • 発表場所: Pittsburgh, PA, USA
  • 年月日: 2009-03-16