強磁場NMRによる量子スピン系の新量子相の研究

• 研究課題/領域番号: 26800176
• 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: 東京大学
• 研究代表者: 吉田 誠 東京大学, 物性研究所, 助教 (40379475)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 磁性 / 磁気共鳴 / フラストレーション系 / 量子スピン系 / 強磁場

研究成果の概要

量子力学の効果が顕著に現れる磁性体の強磁場中の性質を、核磁気共鳴（NMR）法を用いて調べた。特にスピンネマティック状態という、スピンの液晶に相当するような新奇な状態に着目して研究を進めた。候補物質ボルボサイトでは、２５テスラ程度の強磁場領域において、新奇な磁気相を見出し、NMRの結果からスピン液晶相の可能性を指摘した。もう一つの候補物質NaCuMoO4(OH)においては、非常に低い温度で起きる磁気秩序の構造をNMRで調べ、15 Tまでの構造と磁場依存性を解明した。この結果から、NaCuMoO4(OH)においては２６テスラの磁場でスピン液晶相が期待できることが示された。

研究成果

• [雑誌論文] One-Third Magnetization Plateau with a Preceding Novel Phase in Volborthite (2015)
  • 著者名/発表者名: Hajime Ishikawa, Makoto Yoshida, Kazuhiro Nawa, Minki Jeong, Steffen Kramer, Mladen Horvatic, Claude Berthier, Masashi Takigawa, Mitsuru Akaki, Atsushi Miyake, Masashi Tokunaga, Koichi Kindo, Junichi Yamaura, Yoshihiko Okamoto, Zenji Hiroi
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 114 号: 22 ページ: 2272021-5
  • DOI: 10.1103/physrevlett.114.227202
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] ボルボサイト低磁場相の磁気構造とスピンゆらぎ (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉田誠, 山下穣, 山口明, 瀧川仁, 石川孟, 山浦淳一, 岡本佳比古, 広井善二
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 関西大学（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] 単結晶volborthiteの強磁場NMRIII (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉田誠，那波和宏，瀧川仁，M. Jeong，S. Kramer，M. Horvatic，C. Berthier，松井一樹，後藤貴行，木村尚次郎，佐々木孝彦，石川孟，山浦淳一，吉田紘行，岡本佳比古，広井善二
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 早稲田大学（東京都新宿区）
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-25
• [学会発表] 単結晶volborthiteの強磁場NMRII (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉田誠，那波和宏，瀧川仁，M. Jeong，S. Kramer，M. Horvatic，C. Berthier，石川孟，山浦淳一，吉田紘行，岡本佳比古，広井善二
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 中部大学（愛知県春日井市）
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] High eld magnetic phases of volborthite studied by single crystal NMR (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Yoshida, K. Nawa, M. Takigawa, H. Ishikawa, Y. Okamoto, Z. Hiroi, M. Jeong, S. Kramer, M. Horvatic, C. Berthier, J. Yamaura, H. Yoshida
  • 学会等名: International Conference on Highly Frustrated Magnetism
  • 発表場所: ケンブリッジ（イギリス）
  • 年月日: 2014-07-07 – 2014-07-11