| 研究領域 | フラストレーションが創る新しい物性 |
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| 研究課題/領域番号 |
19052005
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
前川 覚 京都大学, 大学院・人間・環境学研究科, 教授 (40135489)
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| 研究分担者 |
太田 仁 神戸大学, フォトサイエンス研究センター, 教授 (70194173)
菊池 彦光 福井大学, 工学部, 教授 (50234191)
小山田 明 京都大学, 大学院・人間環境学研究科, 助教 (60211835)
松平 和之 九州工業大学, 工学部, 助教 (40312342)
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| キーワード | フラストレーション / 磁性体 / 新奇秩序 / 三角格子 / かごめ格子 |
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| 研究概要 |
これまで三次元フラストレート系パイロクロア格子物質は希土類物質が研究されてきたが、代表者前川と分担者小山田は初めて3d元素物質のs=1/2量子スピンCu_2(OH)_3ClをNMRにより研究し、3回の逐次相転移が起こり、中間相では内部磁場の発生と常磁性的スピン緩和が共存し、量子効果とフラストレーションにより新奇な秩序状態にあることを見いだした。また3d電子系で初めてのかごめアイス物質でCo_2(OH)_3Clについては異常に高い温度からスピン相関が発達し、かつ非常に遅いスピン揺動が存在していることを見いだした。
また、量子スピン三角格子反強磁性有機錯体EtMe_3Sb[Pd(dmit)_2]_2のNMR実験により50mKまで磁気秩序がなく、基底状態がエネルギーギャップのないスピン液体状態であることを発見した。
f電子系かごめ格子磁性体CePdAlにおいてはフラストレーションがf電子の遍歴性によって解消され、部分無秩序状態になることをNMRにより明らかにした。またXYスピン系三角格子で部分無秩序状態を示す5f電子系で初めてのフラストレート物質UNi_4Bにおいてはスピン相関がKosterlitz-Thouless転移型のスピン渦の運動によって支配されている可能性を指摘した。
分担者菊池は二次元三角格子反強磁性体ACrO_2(A=H, Li)のESR実験により、線幅の温度変化とトポロジカルな欠陥であるZ_2渦の運動の関係を検討した。
また量子スピンかごめ格子反強磁性体Zn_xCu_<4-x>(OH)_6Cl_2について、中性子散乱とNMRの実験を行い、磁気相のZn濃度xと温度依存性を研究し、中間相がVBS相と考えられることを明らかにした。分担者太田は同物質のx=1試料の強磁場ESR実験からスピン相関が低温までほとんど発達していないことを明らかにした。
分担者松平は希土類パイロクロア格子磁性体Ln_2Ir_2O_7の希土類依存性を研究し、金属・絶縁体転移がNdとPrの間で急激に消失することを明らかにした。また新規パイロクロア格子反強磁性体Pr_2Zr_2O_7の純良単結晶育成に成功した。
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