新規酸素分子磁性体の探索と中性子散乱研究

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K14409
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 浅井 晋一郎 東京大学, 物性研究所, 助教 (00748410)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 磁性 / 中性子散乱 / 酸素分子 / 細孔性錯体

研究成果の概要

本研究課題では、酸素分子磁性体におけるスピンと格子の強い相関によって起こる新奇な現象を発見、解明することを目的に、新規酸素分子磁性体の探索、及び中性子散乱実験を行うものである。主な成果としては、酸素分子磁性体CPL-1における散乱強度の温度変化が特徴的な磁気励起に対する格子との相関を調べるため、重水素化された酸素分子磁性体CPL-1についていくつかの偏極非弾性中性子散乱実験を行った。まず、この励起に関して核磁気干渉項の寄与がないことを確認した。続いて、散乱の磁気成分と核成分を分離して測定し、低温ではこの励起が磁気的な成分のみをもつことを発見した。

自由記述の分野

磁性

研究成果の学術的意義や社会的意義

細孔性錯体は気体吸蔵の観点から主に無機化学の分野で精力的に研究されているが、吸着酸素の構造や酸素分子のもつ磁性に着目した研究は少ない。本研究によって、吸着した酸素のダイナミクスを調べるのに重水素化錯体を用いた中性子散乱を行う手法が有効であることが分かった。これによって、今後酸素分子磁性体において発見されうる新奇な磁性を同様の手法によって調べ、その起源を明らかにすることができると期待される。また、さらに中性子散乱によって吸着された酸素分子のダイナミクスへの理解がさらに進めば、錯体の気体吸蔵特性の向上にも寄与する可能性がある。