| 研究課題/領域番号 |
14204037
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
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| 研究機関 | 独立行政法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
勝又 紘一 独立行政法人理化学研究所, 量子磁性材料研究チーム, チームリーダー (90002104)
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| 研究分担者 |
田中 良和 独立行政法人理化学研究所, 石川X線干渉光学研究室, 先任研究員 (90250109)
萩原 政幸 国立大学法人大阪大学, 極限科学研究センター, 教授 (10221491)
金道 浩一 国立大学法人東京大学, 物性研究所, 教授 (20205058)
鳴海 康雄 国立大学法人大阪大学, 極限科学研究センター, 助手 (50360615)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2004
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| キーワード | 放射線X線磁気散乱 / 磁場中相転移 / 強磁場 / 強相関物質 / 量子スピン / スピンパイエルス転移 / 少数キャリアー物質 |
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| 研究概要 |
当課題においては、SPring-8からの高エネルギーX線を用いた測定を超強磁場中で行い、量子効果が顕著な磁性体やフラストレート磁性体などにおける磁場誘起秩序相の磁気構造を決定し、その解析から磁性体の量子現象やフラストレーション効果についての知見を得ることを目的とした。主な成果は以下の通りである。
1.スピンパイエルス物質CuGeO_3の低温・強磁場領域で出現する非整合相において、非整合ピークは臨界磁場近傍(約12テスラ)では強い温度依存性を示すが、15テスラの磁場中では温度に殆ど依存しないことが明らかとなった。これは、強磁場が熱揺らぎを抑え非整合相を安定化させるためとして説明できる。
2.スピン1/2ラダー物質Cu_2(C_5H_<12>N_2)_2Cl_4の低温における非磁性状態から磁場によって誘起される磁気秩序相への転移の際に、スピンと格子の結合により格子変形が起こることが期待される。我々は、この物質の単結晶について、X線実験としては世界記録の0.04ケルビンという超低温度での測定に成功し、7.3テスラの磁場で格子変形が起こることを観測した。
3.少数キャリアー物質CePは磁場中でCeイオンのΓ_8二重層とΓ_7の一重層が周期的に重なった構造を示し、その周期が磁場によって変化する。本研究において、14テスラまでの磁場中での測定に成功し、新たに、8及び9枚周期の構造を観測できた。この結果より少数キャリアー物質の磁場中相転移についての詳しい議論が可能となった。
4.スプリット型のパルスコイルを開発し、250kJコンデンサーと組み合わせて、試料位置で35テスラの磁場をコイルを破壊することなく発生させることに成功した。このパルス磁場を用いて、SPring-8のBL19LXUビームラインにおいて幾つかの磁性体の放射光X線回折測定を行った。
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