| 研究課題/領域番号 |
21K03438
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
谷口 弘三 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (50323374)
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| 研究分担者 |
小林 拓矢 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (50827186)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 磁気構造 / 磁化測定 / 一次相転移 |
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| 研究実績の概要 |
近年の研究代表者らの研究により、代表的有機導体、κ-型BEDT-TTF (ET) 塩の反強磁性相には、実は、一次相転移の相境界が新たに存在することが明らかに
なった。この相転移は、（ここではCl型磁気構造からBr型磁気構造への相転移と呼ぶことにするが、）半分の分子層内のスピンが180度反転し、面間方向のスピ
ン配列が強磁性的配列から反強磁性的配列へと変化する特異なものである。また、この系では、電場や熱勾配によりスピン流が発生すると理論的に提案されているが、この磁気構造の相転移を利用すれば、このスピン流の検出が容易になるのではないかとの提案を行っている。
この年度は、本研究に関連して様々な共同研究が展開された。英国のグループとの共同研究では、我々が磁化測定や数値シュミレーションで提案した、κ-型BEDT-TTF (ET) 塩のゼロ磁場磁気構造と、強磁場下の磁気構造が、ミュオンスピン回転法とDFT計算を組み合わせた研究により実証された。これにより、巨視的な測定で提案された磁気構造が、微視的にも確認されることとなった。
また、同じκ型ET塩であるが、異方的三角格子と見なせる本研究の主な対象物質とは異なり、純三角格子と見なせ、且つ、キャリアードープされたκ-ET4Hg2.89Br8という塩でも、外部との共同研究により、超伝導の圧力依存性に関する新たな知見が得られている。
κ型とは異なるが、同じダイマーモット系であるλ型塩でも、反強磁性を観測し、隣接すると期待される液体相の研究に着手している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
κ-型BEDT-TTF (ET) 塩の反強磁性相の相境界解明については、まずは、κ-(d8-ET)2Cu[N(CN)2]Cl塩において、ClサイトをBrに置換した試料の合成を目指すべく
合成研究を推進している。この合成では、仕込み組成に対して、Brが結晶内により取り込まれやすい傾向があり、Clリッチな試料（わずかなBr置換体）を合成す
ることは難しい。しかしながら、現状では、約50パーセントのBr置換までは合成に成功しており、さらにClリッチな試料を合成するべく合成研究を推し進めてい
る。しかし、この合成研究が非常に難しく、長らく、進展していない。
一方、共同研究ではあるものの、κ型ET塩の磁気構造の微視的確認に成功した点は大きな成果である。また、κ型のHg系やλ型塩での研究は順調に進展し、今後に期待できる状況となっている。
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| 今後の研究の推進方策 |
κ-型BEDT-TTF (ET) 塩の反強磁性相内相境界の研究において、Brがより取り込まれやすく、Clリッチな試料を合成することが難しい点に関して、たとえ微小試
料しかできなくとも磁気トルク測定により磁気構造研究を推進できる体制を整えている。これについては、データがそろいつつあり、できるだけ早期に論文化したい。また、引き続き合成研究を行いたい。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
外部での実験などが、コロナ事態やヘリウム事情の悪化に関連する問題のため、当初の予定よりは遂行できなかった。旅費や（外部実験の為の試料合成に係る）薬品代などが、当初の予定よりも少なくなった。繰越金は、次年度以降の旅費や、そのための試料合成に使用する予定である。
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