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2011 年度 研究成果報告書

幾何学的フラストレート磁性体の新奇秩序

計画研究

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研究領域フラストレーションが創る新しい物性
研究課題/領域番号 19052005
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関京都大学

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)

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)
連携研究者 石田 憲二  京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90243196)
研究期間 (年度) 2007 – 2011
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 / パイロクロア / 反強磁性体 / 核磁気共鳴
研究概要

スピンが規則格子上に位置しながらもスピン間相互作用が競合する幾何学的フラストレート磁性体として、三角格子、かごめ格子、パイロクロア格子等の新磁性体を探索・合成して、核磁気共鳴、磁化、比熱、ESR測定等の実験をおこない、フラストレーションに起因する新しいタイプの相転移や秩序状態の発見と、その状態と機構の解明を行った。特にフラストレーションに量子効果が加わることにより生じる新奇な状態に注目して、量子スピン液体や特異な中間秩序状態、近藤スクリーニング部分無秩序状態を発見し、その特異なスピン状態を明らかにした。

  • 研究成果

    (54件)

すべて 2012 2011 2010 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (21件) (うち査読あり 20件) 学会発表 (30件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Nuclear magnetic resonance of the inequivalent carbon atoms in the organic spin-liquid material EtMe3P[Pd(dmit)_2]_22011

    • 著者名/発表者名
      T. Itou, K. Yamashita, M. Nishiyama, A .Oyamada, S. Maegawa, K. Kubo and R. Kato
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B

      巻: Vol.84 ページ: 094405

    • DOI

      DOI:10.1103/PhysRevB.84.094405

    • 査読あり
  • [雑誌論文] NMR study of pyrochlore lattice antiferromagnet, melanothallite Cu_2OCl_22011

    • 著者名/発表者名
      M. Nishiyama, A. Oyamada, T. Itou, S. Maegawa, H. Okabe and J. Akimitsu
    • 雑誌名

      J.of Phys. : Conf. Ser.

      巻: Vol320 ページ: 012030

    • DOI

      DOI:10.1088/1742-6596/320/1/012030

    • 査読あり
  • [雑誌論文] NMR study of quantum spin liquid and its phase transition in the organic spin 1/2 triangular lattice antiferromagnet EtMe_3P[Pd(dmit)_2]_22011

    • 著者名/発表者名
      S. Maegawa, T. Itou, A. Oyamada and R. Kato
    • 雑誌名

      J.of Phys : Conf.Ser.

      巻: Vol.320 ページ: 012032/1-012032/6

    • DOI

      DOI:10.1088/1742-6596/320/1/012032

  • [雑誌論文] Ground state of the organic spin-liquid material EtMe_3P[Pd(dmit)_2]_22011

    • 著者名/発表者名
      T. Itou, A. Oyamada, S. Maegawa and R. Kato
    • 雑誌名

      J.of Phys. : Conf.Ser.

      巻: Vol.320 ページ: 012033/1-012033/5

    • DOI

      DOI:10.1088/1742-6596/320/1/012033

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of DM interaction in a quantum antiferromagnet on a deformed Kagome lattice R_2Cu_3SnF_<12>2011

    • 著者名/発表者名
      H. Tashiro, M. Nishiyama, A. Oyamada, T. Itou, S. Maegawa, M. Yano, T. Ono and H. Tanaka
    • 雑誌名

      J.of Phys. : Conf. Ser.

      巻: Vol.320 ページ: 012052

    • DOI

      DOI:10.1088/1742-6596/320/1/012052

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Critical behavior in a Kondo-screening partially-ordered antiferromagnet CePdAl2011

    • 著者名/発表者名
      A. Oyamada, T, Kaibuchi, M. Nishiyama, T.I tou, S. Maegawa, Y. Isikawa, A. Donni and H. Kitazawa
    • 雑誌名

      J.of Phys. : Conf. Ser.

      巻: Vol.320 ページ: 012067/1-012067/6

    • DOI

      DOI:10.1088/1742-6596/320/1/012067

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low-frequency spin dynamics and NMR spin-lattice relaxation in antiferromagnetic rings2011

    • 著者名/発表者名
      T. Itou, T. Sagane, A. Oyamada, S. Maegawa, S. Igarashi and Y. Yukawa
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: Vol.83 ページ: 014404/1-014404/5

    • DOI

      DOI:10.1103/PhysRevB.83.014404

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Instability of a quantum spin liquid in an organic triangular-lattice antiferromagnet2010

    • 著者名/発表者名
      T. Itou, A. Oyamada, S. Maegawa and R. Kato
    • 雑誌名

      Nature Physics

      巻: Vol.6 ページ: 673-676

    • DOI

      DOI:10.1038/NPHYS1715

    • 査読あり
  • [雑誌論文] フラストレーションが生み出す奇妙なスピン秩序2010

    • 著者名/発表者名
      前川覚
    • 雑誌名

      パリティ

      巻: Vol.25 ページ: 62-67

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel Frustrated Behavior in Quantum Heisenberg Antiferromagnets on the Pyrochlore Lattice ; NMR Studies of R_2(OH)_3Cl (R=Cu and Ni)2010

    • 著者名/発表者名
      S. Maegawa, A. Oyamada and S. Sato
    • 雑誌名

      J. of Phys. Soc. Jpn

      巻: Vol.79 ページ: 011002/1-011002/12

    • DOI

      DOI:10.1143/JPSJ.79.011002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin dynamics in 3d Electron Pyrochlorelike Systems2009

    • 著者名/発表者名
      S. Maegawa, A. Oyamada, S. Sato, M. Nishiyama, T. Itou and X. G. Zheng
    • 雑誌名

      J. of Phys. : Conf. Ser.

      巻: Vol.145 ページ: 012018/1-012018/4

    • DOI

      DOI:10.1088/1742-6596/145/1/012018

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin Dynamics in a Triangular Antiferromagnet UNi_4B2009

    • 著者名/発表者名
      A. Oyamada, M. Kondo, T. Itou, S. Maegawa, D. X. Li and Y. Haga
    • 雑誌名

      J. of Phys. : Conf.Ser.

      巻: Vol.145 ページ: 012044/1-012044/4

    • DOI

      DOI:10.1088/1742-6596/145/1/012044

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ^<13>C NMR study of the spinliquid state in the triangular quantum antiferromagnet EtMe_3Sb[Pd(dmit)_2]_22009

    • 著者名/発表者名
      T. Itou, A. Oyamada, S. Maegawa, M.T amura and R. Kato
    • 雑誌名

      J. of Phys. : Conf. Ser.

      巻: Vol.145 ページ: 012039/1-012039/4

    • DOI

      DOI:10.1088/1742-6596/145/1/012039

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal structure of frustrated antiferromagnet UNi_4B2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Haga, A. Oyamada, T. D. Matsuda, S. Ikeda and Y. Onuki
    • 雑誌名

      Physica B

      巻: Vol.403 ページ: 900-902

    • DOI

      DOI:10.1016/j.physb.2007.10.232

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantum spin liquid in the spin-1/2 triangular antiferromagnet EtMe_3Sb[Pd(dmit)_2]_22008

    • 著者名/発表者名
      T. Itou, A. Oyamada, S. Maegawa, M. Tamura and R. Kato
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: Vol77 ページ: 104413/1-104413/5

    • DOI

      DOI:10.1103/PhysRevB.77.104413

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ordering mechanism and spin fluctuations in a geometrically frustrated heavy-fermion antiferromagnet on the Kagome-like lattice CePdAl : ^<27>Al NMR study2008

    • 著者名/発表者名
      A. Oyamada, S. Maegawa, M. Nishiyama, H. Kitazawa and Y. Isikawa
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: Vol.77 ページ: 064432/1-064432/9

    • DOI

      DOI:10.1103/PhysRevB.77.064432

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin Gap State of S=1/2 Heisenberg Antiferromagnet YbAl_3C_32007

    • 著者名/発表者名
      A. Ochiai, T. Inukai, T. Matsumura, A. Oyamada and K. Katoh
    • 雑誌名

      J. of Phys. Soc. Jpn

      巻: Vol.76 ページ: 123703/1-123703/4

    • DOI

      DOI:10.1143/JPSJ.76.123703

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin Dynamics in Classical and Quantum Kagome Lattice Magnets Studied by NMR2007

    • 著者名/発表者名
      S. Maegawa, R. Kaji, S. Kanou, A. Oyamada and M. Nishiyama
    • 雑誌名

      J. of Phys. : Cond. Matt.

      巻: Vol.19 ページ: 145250/1-145250/9

    • DOI

      DOI:10.1088/0953-8984/19/14/140250

    • 査読あり
  • [雑誌論文] NMR Studies of the Partial Disordered State in UNi_4B2007

    • 著者名/発表者名
      A. Oyamada, M. Kondo, K. Fukuoka, T. Itou, S. Maegawa, D. X. Li and Y. Haga
    • 雑誌名

      J. of Phys. : Condensed Matter

      巻: Vol.19 ページ: 145246/1-145246/6

    • DOI

      DOI:10.1088/0953-8984/19/14/140246

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin Liquid State in an Organic Spin-1/2 System on a Triangular Lattice, EtMe_3Sb[Pd(dmit)_2]_22007

    • 著者名/発表者名
      T. Itou, A. Oyamada, S. Maegawa, M. Tamura and R.Kato
    • 雑誌名

      J.of Phys. : Cond. Matt.

      巻: Vol.19 ページ: 145247

    • DOI

      DOI:10.1088/0953-8984/19/14/140247

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low energy excitations in molecular antiferromagnetic rings, Fe10 and Fe122007

    • 著者名/発表者名
      S. Maegawa, T. Sagane, T. Itou, A. Oyamada, S. Igarashi and Y. Yukawa
    • 雑誌名

      J. of Magn. Magn. Mat

      巻: Vol.310 ページ: 1441-1443

    • DOI

      DOI:10.1016/j.jmmm.2006.10.459

    • 査読あり
  • [学会発表] 単結晶NMRによるパイロクロア格子フラストレート磁性体Cu_2(OH)_3Clの中間相の研究2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤衆一, 小山田明, 西山昌秀, 伊藤哲明, 前川覚, 萩原雅人, 鄭旭光, 高橋弘樹, 大井修吾, 小木曽哲
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関学大
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] 5f電子系三角格子反強磁性体UNi4Bの~<11>B-NMR2012

    • 著者名/発表者名
      猪原崇生, 小山田明, 西山昌秀, 伊藤哲明, 前川覚, 李徳新, 芳賀芳範
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関学大
    • 年月日
      2012-03-24
  • [学会発表] f電子系量子スピンXY型三角格子反強磁性体CeZn_3P_3のNMR2012

    • 著者名/発表者名
      大前陽一, 小山田明, 西山昌秀, 伊藤哲明, 前川覚, 松田沙織, 原克哉, 落合明
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関学大
    • 年月日
      2012-03-24
  • [学会発表] スピンギャップ系かごめ格子反強磁性体Rb_2Cu_3SnF_<12>の磁気構造2012

    • 著者名/発表者名
      田代大志, 西山昌秀, 小山田明, 伊藤哲明, 前川覚, 矢野みどり, 小野俊雄, 田中秀数
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関学大
    • 年月日
      2012-03-24
  • [学会発表] S=3/2かごめ格子反強磁性体Cr-jarositeの単結晶NMRによるスピン構造の研究2012

    • 著者名/発表者名
      西山昌秀, 猪原崇生, 小山田明, 伊藤哲明, 前川覚, 奥田浩司, 佐藤博彦
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関学大
    • 年月日
      2012-03-24
  • [学会発表] (Me_4Sb)x(EtMe_3Sb)_<1-x>[Pd(dmit)_2]_2混晶系の13C-NMR2012

    • 著者名/発表者名
      渡辺恵里, 伊藤哲明, 西山昌秀, 小山田明, 前川覚, 久保和也, 加藤礼三
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関学大
    • 年月日
      2012-03-24
  • [学会発表] 二次元面平行ないし面垂直の印加磁場下におけるEtMe_3Sb[Pd(dmit)_2]_2の単結晶^<13>C-NMR2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤哲明, 渡辺恵里, 久保田健朗, 西山昌秀, 小山田明, 前川覚, 久保和也, 加藤礼三
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関学大
    • 年月日
      2012-03-24
  • [学会発表] 4f電子系パイロクロア磁性体におけるイジング性とハイゼンベルグ性によるスピンダイナミクスの相違2011

    • 著者名/発表者名
      海渕朋未, 田代大志, 伊藤哲明, 西山昌秀, 小山田明, 前川覚, 松平和之
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      新潟大
    • 年月日
      20110300
  • [学会発表] 三角格子Mott絶縁体スピン液体物質 EtMe_3Sb[Pd(dmit)_2]_2の単一単結晶~<13>C-NMR2011

    • 著者名/発表者名
      久保田健朗, 伊藤哲明, 小山田明, 西山昌秀, 前川覚, 久保和也, 加藤礼三
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      新潟大
    • 年月日
      20110300
  • [学会発表] Quantum spin liquid in a spin 1/2 antiferromagnet on the triangular lattice, EtMe_3Sb[Pd(dmit)_2]_22011

    • 著者名/発表者名
      S. Maegawa, T. Itou, K. Yamashita, M. Nishiyama, A. Oyamada, K. Kubo and R. Kato
    • 学会等名
      7th Inter. Conf. on Magnetic and Supercond. Materials (MSM11)
    • 発表場所
      Port Dickson, Malaysia
    • 年月日
      2011-10-10
  • [学会発表] Quantum Spin Liquid in an Organic Triangular Lattice Antiferromagnet EtMe_3Sb[Pd(dmit)_2]_22011

    • 著者名/発表者名
      S. Maegawa, T. Itou, K. Yamashita, M. Nishiyama, A. Oyamada, K. Kubo, and R. Kato
    • 学会等名
      The 26th Inter. Conf. on Low Temperature Physics (LT26)
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2011-08-11
  • [学会発表] An exotic ordered phase in the pyrochlore-like antiferromagnet Ni_2(OH)_3Cl studied by NMR2011

    • 著者名/発表者名
      S. Sato, A. Oyamada, M. Nishiyama, T. Itou, S. Maegawa, X. G. Zheng and M. Hagikhala
    • 学会等名
      Inter, Conf. on Frustration in Condensed Matter
    • 発表場所
      Sendai Japan
    • 年月日
      2011-01-11
  • [学会発表] NMR study of pyrochlore lattice antiferromagnet, melanothallite Cu_2OCl_22011

    • 著者名/発表者名
      M. Nishiyama, A. Oyamada, T. Itou, S. Maegawa, H. Okabe and J. Akimitsu
    • 学会等名
      Inter. Conf. on Frustration in Condensed Matter
    • 発表場所
      Sendai Japan
    • 年月日
      2011-01-11
  • [学会発表] NMR study of quantum spin liquid and its phase transition in the organic spin 1/2 triangular lattice antiferromagnet EtMe_3P[Pd(dmit)_2]_22011

    • 著者名/発表者名
      S. Maegawa, T. Itou, A. Oyamada and R. Kato
    • 学会等名
      Inter. Conf. on Frustration in Condensed Matter
    • 発表場所
      Sendai Japan
    • 年月日
      2011-01-11
  • [学会発表] Ground state of the organic spin-liquid material EtMe_3P[Pd(dmit)_2]_22011

    • 著者名/発表者名
      T.Itou, A.Oyamada, S.Maegawa and R.Kato
    • 学会等名
      Inter. Conf. on Frustration in Condensed Matter
    • 発表場所
      Sendai Japan
    • 年月日
      2011-01-11
  • [学会発表] Effect of DM interaction in a quantum antiferromagnet on a deformed Kagome lattice Rb_2Cu_3SnF_<12>2011

    • 著者名/発表者名
      H. Tashiro, M. Nishiyama, A. Oyamada, T. Itou, S. Maegawa, M. Yano, T. Ono and H. Tanaka
    • 学会等名
      Inter. Conf. on Frustration in Condensed Matter
    • 発表場所
      Sendai Japan
    • 年月日
      2011-01-11
  • [学会発表] Critical behavior in a Kondoscreening partially-ordered antiferromagnet CePdAl2011

    • 著者名/発表者名
      A. Oyamada, T, Kaibuchi, M. Nishiyama, T. Itou, S. Maegawa, Y. Isikawa, A. Donni and H. Kitazawa
    • 学会等名
      Inter. Conf. on Frustration in Condensed Matter
    • 発表場所
      Sendai Japan
    • 年月日
      2011-01-11
  • [学会発表] カゴメ型格子ヘビーフェルミオン反強磁性体CePdAlの単結晶NMR2010

    • 著者名/発表者名
      小山田明, 西山昌秀, 伊藤哲明, 前川覚, 石川義和, Andreas Donni, 北澤英明
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大府大
    • 年月日
      2010-09-24
  • [学会発表] ダイマー物質YbAl_3C_3の単結晶を用いた核磁気共鳴実験2010

    • 著者名/発表者名
      小山田明, 西山昌秀, 伊藤哲明, 前川覚, 原克哉, 落合明
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      岡山大
    • 年月日
      2010-03-22
  • [学会発表] XY型5f電子系三角格子反強磁性体UNi_4Bの部分無秩序状態2010

    • 著者名/発表者名
      宮田香織, 小山田明, 西山昌秀, 伊藤哲明, 前川覚, 李徳新, 芳賀芳範
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      岡山大
    • 年月日
      2010-03-20
  • [学会発表] 三角格子Mott絶縁体Pd(dmit)_2塩の分子内側サイト^<13>C-NMR2009

    • 著者名/発表者名
      伊藤哲明, 山下和也, 小山田明, 西山昌秀, 前川覚, 久保和也, 加藤礼三, 田村雅史
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      熊大
    • 年月日
      2009-09-28
  • [学会発表] パイロクロア型フラストレートs=1磁性体Ni_2(OH)_3Clの磁気秩序状態2009

    • 著者名/発表者名
      小山田明, 宮田香織, 佐藤衆一, 伊藤哲明, 西山昌秀, 前川覚, 鄭旭光
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      熊本大
    • 年月日
      2009-09-26
  • [学会発表] 三角格子・パイロクロア格子量子スピン反強磁性体の新奇フラストレート磁性2009

    • 著者名/発表者名
      前川覚
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      熊本大
    • 年月日
      2009-09-25
  • [学会発表] 13C NMR study of the spinliquid state in the triangular quantum antiferromagnet EtMe_3Sb[Pd(dmit)_2]_22008

    • 著者名/発表者名
      T. Itou, A. Oyamada, S. Maegawa, M. Tamura and R. Kato
    • 学会等名
      Highly Frustrated Magnetism
    • 発表場所
      Braunschweig, Germany
    • 年月日
      2008-09-10
  • [学会発表] Spin dynamics in a triangular antiferromagnet UNi4B2008

    • 著者名/発表者名
      A. Oyamada, M. Kondo, T. Itou, S. Maegawa, D. X. Li and Y. Haga
    • 学会等名
      Highly Frustrated Magnetism
    • 発表場所
      Braunschweig, Germany
    • 年月日
      2008-09-10
  • [学会発表] Spin dynamics in 3d electron pyrochlorelike systems2008

    • 著者名/発表者名
      S. Maegawa, A. Oyamada, S. Sato, M. Nishiyama, T. Itou and X. G. Zheng
    • 学会等名
      Highly Frustrated Magnetism
    • 発表場所
      Braunschweig, Germany
    • 年月日
      2008-09-08
  • [学会発表] 三角格子スピン液体物質 EtMe_3Sb[Pd(dmit)_2]_2の希釈冷凍温度域^<13>C-NMR2008

    • 著者名/発表者名
      伊藤哲明, 小山田明, 前川覚, 田村雅史, 加藤礼三
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      近畿大
    • 年月日
      2008-03-23
  • [学会発表] 四面体構造フラストレートs=1/2磁性体Cu_2(OH)_3ClのNMR2008

    • 著者名/発表者名
      前川覚, 佐藤衆一, 小山田明, 伊藤哲明, 鄭旭光
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      近畿大
    • 年月日
      2008-03-23
  • [学会発表] カゴメアイス物質Co_2(OH)_3Clの核磁気共鳴2007

    • 著者名/発表者名
      小山田明, 岸本雅之, 伊藤哲明, 前川覚, 鄭旭光
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      北海道大
    • 年月日
      2007-09-24
  • [学会発表] 5f電子系三角格子反強磁性体UNi_4B単結晶の核磁気共鳴測定2007

    • 著者名/発表者名
      近藤美麻, 小山田明, 伊藤哲明, 前川覚, 李徳新, 芳賀芳範
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      北海道大
    • 年月日
      2007-09-23
  • [備考] 日刊工業新聞 2010年7月12日「電子スピンの揺らぎ1K境に急激変化」「京大・理研が現象発見」

  • [備考] 日経産業新聞 2010年7月13日「量子スピン、新たな動き」「京大 絶対零度近くで実現」

  • [備考]

    • URL

      http://nmr.jinkan.kyoto-u.ac.jp/maegawa-lab/index.html

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公開日: 2013-07-31  

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