錯体分子集合体による交互型および梯子型一次元量子スピン系の研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07640468
• 研究種目: 一般研究(C)
• 研究機関: 福井大学
• 研究代表者: 網代 芳民 福井大学, 工学部, 助教授 (00025438)
• キーワード: 低次元磁性体 / 量子スピン / ハルデン系 / スピンパイエルス系 / 交互型反強磁性 / 梯子型反強磁性

研究概要

低次元磁性体において顕著に現われる量子スピン効果に関して、整数、半整数スピンの違いに由来する新奇な量子スピン効果を解明するために以下の研究を行った。
1.S=1/2強磁性三量体からなるS=3/2一次元反強磁性モデル物質
3CuCl2.dioxaneおよびS=1/2反強磁性三量体からなるS=1/2一次元反強磁性モデル物質Sr3Cu3(PO4)4ならびにCa3Cu3(PO4)4を合成し、それらの磁化率、強磁場磁化、ESRを測定した。得られた結果から、特異な磁気特性が、構造的異方性と電子波動関数の異方的な重なりに由来することを明らかにした。
2.S=1/2を構成単位とする交互型一次元反強磁性モデル物質CuCl2.2-picおよび一様型一次元反強磁性モデル物質CuBr2.2-picならびにそれらの混合系を合成し、磁化率、強磁場磁化の測定によって、相互作用の交替化から生じる量子スピンギャップおよび一重項特性の変化を系統的に研究した。
3.互いに関連する整数量子スピンHaldane系と半整数量子スピンspin-Peierls系で共通して実現する基底一重項状態の物理的な違いを明らかにする目的で、これらの系の非磁性不純物効果を系統的に研究した。
上記の様に、7年度交付金を活用して目的達成に必要なモデル物質群の合成および測定装置の整備を行い、予備的な結果を集積しつつある。成果の一部は既にPhys.Rev.およびJ.Phys.Soc.Jpn.に速報し.物理学会で公表した。

研究成果

• [文献書誌] M.Mehata: "Magnetic Ordering in CsCuCl_3" J.Mag.Mag.Mater. 140-144. 1986-1988 (1995)
• [文献書誌] O.Tchernyshyov: "Spin-Peierls and spin glass phases in pure and doped CuGeO_3" J.Mag.Mag.Mater. 140-144. 1687-1688 (1995)
• [文献書誌] M.Chiba: "NMR study of the Field-Induced Phase Transition in CsCuCl_3" J.Mag.Mag.Mater. 140-144. 1673-1674 (1995)
• [文献書誌] M.Chiba: "High Field Phase Transition clue to S=1/2 Quantum Effect" Physica B. 211. 196-198 (1995)
• [文献書誌] T.Kobayashi: "Hert capairties of 1D Heisenberg antiferromagnet under nigh fields" Physica B. 211. 205-207 (1995)
• [文献書誌] H.Aruga: "Nonlinear Maynetization of Triangular Antieumagnet CsNiCl_3" J.Phys.Soc.Jpn. 64. 3038-3042 (1995)
• [文献書誌] Y.AJIRO: "Remarkable Difference in the Effects of Non magnetic Impuritees on the Haldane and Spin-Peierls Systems" Phys.Rer.B. 51. 9399-9402 (1995)
• [文献書誌] H.Nojiri: "Observation of Magnetic Saturation in S=1 One-Dimenrional Heisenbery Antifeuom aqnets NENP and CsNiCl_3" J.Phys;Condens Matter. 7. 5881-5890 (1995)
• [文献書誌] Y.AJIRO: "Inpurity Effect on the Stability of the Graund-State Spin Configuration in Triangular Lattice Antiferromgnet CuFeO_2" J.Phys.Soc.Jpn. 65. 3643-3646 (1995)
• [文献書誌] M.Takigawa: "Static Properties of the S=1 1D Antigervomagnet AgVP_2S_6" P.hys Rer.B. 52. 12526-12529 (1995)
• [文献書誌] M.Takigawa: "Dynamics in the S=1 Antiferrowagnt Heisenbery Chain AgVP_2S_6:^<51>V and ^<32>P NMR" Phys.Rcv.Lett.(in press)
• [文献書誌] M.Chiba: "Nuclesr magnetic resonance in high magretic fields Stuady of singlet-gronal-state due to 1D quantum spin effect" Physica B. 216. 344-346 (1996)