フェルダジルラジカルを用いた新奇量子スピン系の構築

• 研究課題/領域番号: 24740241
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 山口 博則 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (70581023)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 量子スピン系 / スピンラダー / 有機ラジカル / フェルダジルラジカル

研究概要

フェルダジルラジカルを用いて多彩な新規量子スピン系の合成に成功した。第一原理分子軌道計算及び磁気測定の解析により、それらの磁気モデルを定量的に明らかにした。梯子の足方向に強磁性的な相関を持つ３種類のスピンラダー物質3-Cl-4-F-V、3-Br-4-F-V、3-I-Vにおいては、それぞれ低次元性とフラストレーションの効果で特異な磁気状態が観測された。3-I-Vの飽和磁場近傍に現れた非自明な磁気状態は、スピン多極子秩序である可能性が考えられた。４倍周期構造も持つ反強磁性一次元鎖β-2,6-Cl_2-Vにおいては、基底状態を摂動計算により考察することで、多彩な実効的量子状態の形成を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Fine-Tuning of Magnetic Interactions in Organic Spin Ladders (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Yamaguchi, H. Miyagai, T. Shimokawa, K. Iwase, T. Ono, Y. Kono, N. Kase, K. Araki, S. Kittaka, T. Sakakibara, T. Kawakami, K. Okunishi, and Y. Hosokoshi
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 83 ページ: 33707-33707
  • NAID: 40020017678
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fine-Tuning of Magnetic Interactions in Organic Spin Ladders (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Yamaguchi
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 巻: 83 号: 3 ページ: 33707-33707
  • DOI: 10.7566/jpsj.83.033707
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quasi-one-dimensional S=1/2 Heisenberg antiferromagnetic chain consisting of the organic radical p-Br-V (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Iwase, H. Yamaguchi, T. Ono, Y. Hosokoshi, T. Shimokawa, Y. Kono, S. Kittaka, T. Sakakibara, A. Matsuo, and K. Kindo
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 88 ページ: 184431-184431
  • 査読あり
• [雑誌論文] Various regimes of quantum behavior in S=1/2 Heisenberg antiferromagnetic chain with fourfold periodicity (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Yamaguchi, T. Okubo, K. Iwase, T. Ono, Y. Kono, S. Kittaka, T. Sakakibara, A. Matsuo, K. Kindo, and Y. Hosokoshi
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 88 ページ: 174410-174410
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure and magnetic properties of a verdazyl biradical m-Ph-V_2 forming a ferromagnetic alternating double-chain (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Iwase, H. Yamaguchi, T. Ono, T. Shimokawa, H. Nakano, A. Matsuo, K. Kindo, H. Nojiri, and Y. Hosokoshi
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 82 ページ: 74719-74719
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unconventional Magnetic and Thermodynamic Properties of S=1/2 Spin Ladder with Ferromagnetic Legs (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Yamaguchi, K. Iwase, T. Ono, T. Shimokawa, H. Nakano, Y. Shimura, N. Kase, S. Kittaka, T. Sakakibara, T. Kawakami, and Y. Hosokoshi
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 110 ページ: 157205-157205
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure and magnetic properties of honeycomb-like lattice antiferromagnet p-BIP-V_2 (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Yamaguchi, S. Nagata, M. Tada, K. Iwase, T. Ono, S. Nishihara, Y. Hosokoshi, T. Shimokawa, H. Nakano, H. Nojiri, A. Matsuo, K. Kindo, and T. Kawakami
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 87 ページ: 125120-125120
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal Structure and Magnetic Properties of the Verdazyl Biradical (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Iwase
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 巻: 82 号: 7 ページ: 074719-074719
  • DOI: 10.7566/jpsj.82.074719
  • 査読あり
• [雑誌論文] Various regimes of quantum behavior in an S=1/2 Heisenberg antiferromagnetic chain with fourfold periodicity (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Yamaguchi, T. Okubo, K. Iwase, T. Ono, Y. Kono, S. Kittaka, T. Sakakibara, A. Matsuo, K. Kindo, and Y. Hosokoshi
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 88 号: 17
  • DOI: 10.1103/physrevb.88.174410
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quasi-one-dimensional S=1/2 Heisenberg antiferromagnetic chain consisting of the organic radical p-Br-V (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Iwase, H. Yamaguchi, T. Ono, Y. Hosokoshi, T. Shimokawa, Y. Kono, S. Kittaka, T. Sakakibara, A. Matsuo, and K. Kindo
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 88 号: 18
  • DOI: 10.1103/physrevb.88.184431
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure and magnetic properties of honeycomb-like lattice antiferromagnet p-BIP-V2 (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Yamaguchi
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 87 号: 12
  • DOI: 10.1103/physrevb.87.125120
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unconventional Magnetic and Thermodynamic Properties of S=1/2 Spin (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Yamaguchi
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 110 号: 15
  • DOI: 10.1103/physrevlett.110.157205
  • 査読あり
• [学会発表] 強磁性鎖から成るスピンラダー3-I-Vの低温物性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山口博則,宮外浩嗣,小野俊雄,河野洋平,橘高俊一郎,榊原敏郎,下川統久朗,細越裕子
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2014-03-28
• [学会発表] 強磁性相互作用を含む梯子格子磁性体における新奇量子相 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮外浩嗣,山口博則,小野俊雄,下川統久朗,吉田誠,瀧川仁,河野洋平,橘高俊一郎,榊原俊郎,奥西巧一,大久保毅,川上貴資,細越裕子
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2014-03-27
• [学会発表] 新規一次元鎖有機反強磁性体α-2-Cl-4-F-Vの極低温磁化測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 河野洋平,榊原俊郎,山口博則,濱田領平,細越裕子
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2014-03-27
• [学会発表] 新規一次元鎖有機反強磁性体α-2-Cl-4-F-Vの極低温磁化測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 河野洋平，榊原俊郎，山口博則，濱田領平，細越裕子
  • 学会等名: 日本物理学会 第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス
• [学会発表] 強磁性相互作用を含む梯子格子磁性体における新奇量子相 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮外浩嗣，山口博則，小野俊雄，下川統久朗，吉田誠，瀧川仁，河野洋平，橘高俊一郎，榊原俊郎，奥西巧一，大久保毅，川上貴資，細越裕子
  • 学会等名: 日本物理学会 第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス
• [学会発表] 強磁性鎖から成るスピンラダー3-I-Vの低温物性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山口博則，宮外浩嗣，小野俊雄，河野洋平，橘高俊一郎，榊原敏郎，下川統久朗，細越裕子
  • 学会等名: 日本物理学会 第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス
• [学会発表] 4倍周期磁気構造を持つ新規一次元磁性体の低温物性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口博則,小野俊雄,木田孝則,萩原政幸,大久保毅,松尾晶,金道浩一,荒木幸治,橘高俊一郎,榊原俊郎,細越裕子
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2013-09-28
• [学会発表] 強磁性相互作用を含む新規梯子格子磁性体の低温物性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮外浩嗣,山口博則,岩瀬賢治,小野俊雄,下川統久朗,細越裕子
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2013-09-25
• [学会発表] 強磁性鎖から成る新規梯子格子磁性体の低温物性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口博則,宮外浩嗣,小野敏雄,下川統久朗,川上貴資,志村恭通,加瀬直樹,荒木幸治,橘高俊一郎,榊原俊郎,細越裕子
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] 4倍周期磁気構造を持つ新規一次元磁性体の低温物性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口博則，小野俊雄，木田孝則，萩原政幸，大久保毅，松尾晶，金道浩一，荒木幸治，橘高俊一郎，榊原俊郎，細越裕子
  • 学会等名: 日本物理学会 2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学常三島キャンパス
• [学会発表] 強磁性相互作用を含む新規梯子格子磁性体の低温物性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮外浩嗣，山口博則，岩瀬賢治，小野俊雄，下川統久朗，細越裕子
  • 学会等名: 日本物理学会 2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学常三島キャンパス
• [学会発表] 強磁性鎖から成る新規梯子格子磁性体の低温物性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口博則，宮外浩嗣，小野敏雄，下川統久朗，川上貴資，志村恭通，加瀬直樹，荒木幸治，橘高俊一郎，榊原俊郎，細越裕子
  • 学会等名: 日本物理学会 第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学東広島キャンパス
• [備考]
  • URL: http://www.p.s.osakafu-u.ac.jp/~yhoso/topic/b26Cl2V.html
• [備考] 4倍周期鎖における多彩な量子状態
  • URL: http://www.p.s.osakafu-u.ac.jp/~yhoso/topic/b26Cl2V.html