スピン・マルチプレットの磁気光散乱を用いた磁性研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22540350
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 上智大学
• 研究代表者: 黒江 晴彦 上智大学, 理工学部, 准教授 (40296885)
• 連携研究者: 関根 智幸 上智大学, 理工学部, 名誉教授 (60110722) ; 田中 秀数 東京工業大学, 理学部, 教授 (80188325) ; 松本 正茂 静岡大学, 理学部, 准教授 (20281058) ; 益田 隆嗣 東京大学, 物性研究所, 准教授 (90313014) ; 竹村 謙一 物質材料研究機構, ナノ物質ラボ, 主席研究員 (20171671) ; 長谷 正司 物質材料研究機構, 量子ビームセンター, 主席研究員
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2013-03-31
• キーワード: 磁気Raman 散乱 / 磁気励起 / Anderson-Higgs モード / Nambu-Goldstone モード / スピン・ギャップ / 多重極限環境 / マルチフェロイック物質

研究概要

スピン・ダイマー系と歪んだスピン四面体鎖の磁性を，スピン・マルチプレットの光散乱を用いて研究した。スピン・ダイマー系に関しては，磁場・圧力等の外場により誘起された反強磁性相で，二次の Raman process により 一次のAndersson-Higgs mode が観測される事を，実験・理論の両面で示すことができた。スピン四面体鎖を持つ物質の単結晶試料に関しては，磁気Raman 散乱は観測されなかった。

研究成果

• [雑誌論文] Thermal, Dielctric, and Magnetic Properties in Multiferroic Cu_<2.85>Zn_<0.15>Mo_2O_9 (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Kuroe, K. Aoki, R. Itoh, T. Hosaka, T. Hasegawa, S. Hachiuma, M. Akaki, H. Kuwahara, T. Sekine, M. Hase, K. Oka, T. Ito, and H. Eisaki
  • 雑誌名: J. Kor. Phys. Soc. 巻: 63 ページ: 542-545
  • 査読あり
• [雑誌論文] Muon Spin Spectroscopy in Multiferroic (Cu,Zn)_3Mo_2O_9 (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Kuroe, K. Aoki, T. Sato, R. Kino, H. Kuwahara, T. Sekine, M. Hase, I. Kawasaki, T. Kawamata, T. Suzuki, I. Watanabe, K. Oka, T. Ito, and H. Eisaki
  • 雑誌名: J. Conf Proc. 巻: 2, 010206 ページ: 8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Longitudinal magnetic excitation in KCuCl_3 studied by Raman scattering under hydrostatic pressures (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Kuroe, N. Takami, N. Niwa, T. Sekine, M. Matsumoto, F. Yamada, H. Tanaka and K. Takemura
  • 雑誌名: J. Phys. Conf. Ser. 巻: 400 ページ: 032042
  • 査読あり
• [雑誌論文] NMR study on field-induced charge anomaly in Cu_3Mo_2O_9 (2012)
  • 著者名/発表者名: K Misoka, H Kuroe, K Doi, T Hamasaki, T Sekine, T Goto, M Hase, K Oka, T Ito, H Eisaki and T Sasaki
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser. 巻: 400 ページ: 032056
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Excitation and Electric Polarization in Strongly Coupled Spin Monomer and Dimer System Cu_3Mo_2O_9 (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Matsumoto, H. Kuroe, T. Sekine, and M. Hase
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 81 ページ: 024711
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hybridization of magnetic excitations between quasi-one-dimensional spin chains and spin dimers in Cu_3Mo_2O_9 observed using inelastic neutron scattering (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Kuroe, T. Hamasaki, T. Sekine, M. Hase, K. Oka, T. Ito, H. Eisaki, K. Kaneko, N. Metoki, M. Matsuda, and K. Kakurai
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 83 ページ: 184423
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electric Polarization Induced by Néel Order without Magnetic Superlattice : Experimental Study of Cu_3Mo_2O_9 and Numerical Study of a Small Spin Cluster (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Kuroe, T. Hosaka, S, Hachiuma, T. Sekine, M. Hase, K. Oka, T. Ito, H. Eisaki, M. Fujisawa, S. Okubo, and H. Ohta,"" 80 (2011) 083705. (査読あり)
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 80 ページ: 083705
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal growth of Cu_<3−>xZn_xMo_2O_9 by continuous solid-state crystallization method (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Oka, T. Ito, H. Eisaki, M. Hase, T. Hamasaki, H. Kuroe and T. Sekine
  • 雑誌名: J. Cryst. Growth 巻: 334[1] ページ: 108-112
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transverse and Longitudinal Excitation Modes in Interacting Multispin Systems (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Matsumoto, H. Kuroe, T. Sekine, and T. Masuda
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 79 ページ: 084703
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theory of magnetic excitation for coupled spin dimer and spin chain system Cu_2Fe_2Ge_4O_<13> (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Matsumoto, H. Kuroe, T. Sekine, and T. Masuda
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser. 巻: 200 ページ: 022034
  • 査読あり
• [雑誌論文] Triplon-spinon hybridization in Cu_3Mo_2O_9 observed using inelastic neutron scattering (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Kuroe, T. Hamasaki, T. Sekine, M. Hase, K. Oka, T. Ito, H. Eisaki and M. Matsuda
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser. 巻: 200 ページ: 022028
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of magnetic field and pressure on the antiferromagnetic and weak-ferromagnetic orders in tetrahedral spin chain system Cu_3Mo_2O_9 (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Hamasaki, H. Kuroe, T. Sekine, M. Akaki, H. Kuwahara and M. Hase
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser. 巻: 200 ページ: 022013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cu-NMR study of the quasi-one-dimensional magnet Cu_3Mo_2O_9 (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Doi, T. Hamasaki, H. Kuroe, T. Sekine and T. Goto
  • 雑誌名: J. Phys. Conf. Ser. 巻: 200 ページ: 022006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Raman Scattering in (Cu,Zn)_3(Mo,W)_2O_9
  • 著者名/発表者名: T. Sato, K. Aoki, R. Kino, H. Kuroe T. Sekine, M. Hase, K. Oka, T. Ito, and H. Eisaki
  • 雑誌名: JPS Conf. Proc. as a part of Proceedings of SCES2013 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic and Dielectric Properties in Multiferroic Cu_3Mo_2O_9 under High Magnetic Fields
  • 著者名/発表者名: H. Kuroe, K. Aoki, R. Kino, T. Sato, H. Kuwahara, T. Sekine, T. Kihara, M. Akaki, Y. Kohama, M. Tokunaga, A. Matsuo, K. Kindo, M. Hase, K. Takehana, H. Kitazawa, K. Oka, T. Ito, and H. Eisaki
  • 雑誌名: JPS Conf. Proc. as a part of Proceedings of SCES2013 巻: (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] First-Order Magnetic Raman Scattering from Magnetic-Field-Induced Higgs Mode through Second-Order Magnetic Raman Process (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Kuroe and T. Sekine
  • 学会等名: Hiigs Modes in Condensed Matter Physics and Quantum Gases
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20140623-25
• [学会発表] Muon spin relaxation/rotation in Cu_3Mo_2O_9 single crystals (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Kuroe, H. Kuwahara, T. Sekine, M. Hase, I. Kawasaki, T. Kawamata, T. Suzuki, I. Watanabe, K. Oka, T. Ito, and H. Eisaki
  • 学会等名: μSR2014
  • 発表場所: Grendelwald Switzerland(ポスター掲示6/1-6/2014,発表6/5/2014)
  • 年月日: 20140601-06
• [学会発表] Magnetic Properties in Multiferroic Cu_3Mo_2O_9 Detected by Particle Beams (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Kuroe, K. Aoki, T. Sato, R. Kino, T. Hamasaki, T. Sekine M. Hase, I. Kawasaki, T. Kawamata, T. Suzuki, I. Watanabe, M. Matsuda K. Kakurai, K. Oka, T. Ito, and H. Eisaki
  • 学会等名: LPBMS2013
  • 発表場所: Tsukuba, Japan (発表日8/29,30/2013ポスター掲示期間8/29.30/2013 )
  • 年月日: 20130829-31
• [学会発表] Muon spin spectroscopy in multiferroic (Cu,Zn)_3Mo_2O_9 (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Kuroe, K. Aoki, T. Sato, R, Kino, H. Kuwahara, T. Sekine, M. Hase, I. Kawasaki, T. Kawamata, T. Suzuki, I. Watanabe, K. Oka, T. Ito, and H. Eisaki
  • 学会等名: USM2013
  • 発表場所: Matsue, Japan(発表日8/9-12/2013ポスター掲示期間8/9.11/2013 ) (ポスター賞受賞)
  • 年月日: 20130809-12
• [学会発表] Effect of Magnetic Field on the Novel Ground State of C_u3Mo_2O_9 (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Kohama, H. Kuroe, T. Sekine, M. Hase, K. Oka, T. Ito, H. Eisaki, M. Tokunaga, K. Kindo
  • 学会等名: SCES2013
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 20130805-09
• [学会発表] Raman Scattering in (Cu,Zn)_3Mo_2O_9 (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, K. Aoki, R. Kino, H. Kuroe, T. Sekine, M. Hase, K. Oka, T. Ito, H. Eisaki
  • 学会等名: SCES2013
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 20130805-09
• [学会発表] Magnetic Properties in Multiferroic (Cu,Zn)_3Mo_2O_9 (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Aoki, R. Kino, T. Sato, H. Kuroe, T. Sekine, M. Hase, K. Oka, T. Ito, H. Eisaki
  • 学会等名: SCES2013
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 20130805-09
• [学会発表] Magnetic and Dielectric Properties in Multiferroic Cu_3Mo_2O_9 under High Magnetic Field (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Kuroe, K. Aoki, R. Kino, T. Sato, H. Kuwahara, T. Sekine, T. Kihara, M. Akaki, Y .Kohama, M Tokunaga, M. .Hase, K. Takehana, H. Kitazawa, K. Oka, T. Ito, H. Eisaki
  • 学会等名: SCES2013
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 20130805-09
• [学会発表] Cross-correlation effects in multiferroic Cu_3Mo_2O_9 (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Itoh, T. Hosaka, T. Hasegawa, H.. Kuroe, T. Sekine, M. Hase, K. Oka, T. Ito and H. Eisaki
  • 学会等名: ICM2012
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 20120708-13
• [学会発表] High field phase diagram in multiferroic Cu_3Mo_2O_9 (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Kuroe, R. Kino, R. Itoh, T. Hosaka, T. Hasegawa, T. Sekine, T. Kihara, M. Tokunaga, M. Hase, K. Takehana, H. Kitazawa, K. Oka, T. Ito and H. Eisaki
  • 学会等名: ICM2012
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 20120708-13
• [学会発表] Zn-substitution effects in multiferroic Cu_3Mo_2O_9 (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Kuroe, K. Aoki, R. Itoh, T. Hosaka, T. Hasegawa, S. Hachiuma, M. Akaki, H. Kuwahara, T. Sekine, M. Hase, K. Oka, T. Ito and H. Eisaki
  • 学会等名: ICM2012
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 20120708-13
• [学会発表] Magnetic and Electric Properties in the Distorted Tetrahedral Spin Chain System Cu_3MoO_9 (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Hosaka, S. Hachiuma, H. Kuroe, T. Sekine, M .Hase, K. Oka, T. Ito, H. Eisaki, M. Fuzisawa, S. Okubo and H. Ohta
  • 学会等名: LT26
  • 発表場所: Beijing, Chaina
  • 年月日: 20110810-17
• [学会発表] Longitudinal Magnetic Excitation in KCuCl_3 Studied by Raman Scattering under Hydrostatic Pressures (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Kuroe, N. Takami, M. Niwa, T. Sekine, Matsumoto, F. Yamada, H. Tanaka and K. Takemura
  • 学会等名: LT26
  • 発表場所: Beijing, Chaina
  • 年月日: 20110810-17
• [学会発表] Cu-NMR study on dimer-chain complex quantum spin system Cu_3Mo_2O_9 (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Misoka, K. Doi, T. Hamasaki, H. Kuroe, T. Goto, T. Sekine, T. Sasaki, M. Hase, K. Oka, T. Ito, and H. Eisaki
  • 学会等名: LT26
  • 発表場所: Beijing, Chaina
  • 年月日: 20110810-17
• [備考] 日本語による解説記事
• [備考] 黒江晴彦,関根智幸,長谷正司,"マルチフェロイック物質Cu3Mo2O9",固体物理47, 33 (2012).