競合的スピンネットワークを有する一次元量子磁性体の実験研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23540389
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 福井大学
• 研究代表者: 菊池 彦光 福井大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50234191)
• 連携研究者: 藤井 裕 福井大学, 遠赤外領域開発研究センター, 准教授 (40334809)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 量子スピン磁性体 / 反強磁性 / 磁化 / スピンフラストレーション

研究概要

競合的な交換相互作用を有する一次元量子磁性体は新規な物性が期待される。本研究ではダイヤモンド鎖、三本鎖、ジグザグ鎖磁性体の磁性を調べた。ダイヤモンド鎖の新規化合物の強磁場磁化を測定し1/3磁化プラトーの徴候を見いだした。三本鎖磁性体の現実物質アントラライトとセニックサイトの磁気的性質を研究した。アントラライトは非常に複雑な磁気相図を示すのに対し、セニックサイトは低温まで磁気秩序を示さない。両化合物の構造は類似しているにもかかわらず、磁性は顕著に異なる事から量子相転移が基底状態に存在する事が示唆される。ジグザグ鎖磁性体NaCr2O4において新規な機構に基づく巨大磁気抵抗効果を見いだした。

研究成果

• [雑誌論文] Magnetic property of a single crystal of spin-1/2 triple-chain magnet Cu3(OH)4SO4 (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujii, Y. Ishikawa, H. Kikuchi, Y. Narumi, H. Nojiri, S. Hara, H. Sato
  • 雑誌名: J. Kor. Phys.Soc 巻: 62 ページ: 2054-2058
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unconventional Colossal Magnetoresistance in Sodium Chromium Oxide with a Mixed-Valence State (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Sakurai, T. Kolodiazhnyi, Y. Michiue, E.Takayama-Muromachi, Y. Tanabe, H. Kikuchi
  • 雑誌名: Angew. Chem. Inter.Ed. 巻: 51 ページ: 6653-6656
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin gapped behavior of a frustrated delta chain compound euchroite (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Kikuchi, Y. Fujii, D. Takahashi, M. Azuma, Y. Shimakawa, T. Taniguchi, A. Matsuo, K. Kindo
  • 雑誌名: J. Phys. Conf. Ser 巻: 320 ページ: 012045
  • 査読あり
• [雑誌論文] New category of the frustrated quantum magnets composed of spin-1/2 triple-chains (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Fujisawa, H. Kikuchi, Y. Fujii, S. Mitsudo, A. Matsuo, K. Kindo
  • 雑誌名: J. Phys. Conf. Ser 巻: 320 ページ: 012031
  • 査読あり
• [学会発表] 結合交替スピンラダー化合物YCu6(AsO4)2(OH)6・3H2Oの磁気的性質 (2013)
  • 著者名/発表者名: 菊池彦光, 藤井裕, 松尾晶, 金道浩一
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 20130900
• [学会発表] 新規ダイヤモンド鎖化合物Cu3(A)2(OH)2(H2O)4の1/3磁化プラトー (2013)
  • 著者名/発表者名: 菊池彦光, 浅野泰典, 藤井裕, 金道浩一, 松尾晶
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 20130900
• [学会発表] 新規ダイヤモンド鎖化合物Cu3(A)2(OH)2(H2O)4の磁気的性質 (2013)
  • 著者名/発表者名: 菊池彦光, 藤井裕, 松尾晶, 金道浩一
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] Magnetic phase transition of antiferromagnetic Cs3V2Cl9 (2012)
  • 学会等名: The 19th International Conference on Magnetism (ICM2012)
  • 発表場所: 釜山, 韓国
  • 年月日: 20120700
• [学会発表] ジグザグスピン鎖Cu(2-methylpropane-1, 2-diamine)Br2の磁性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤井裕, 石川裕也, 高田晋弥, 菊池彦光
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 20120300
• [学会発表] S=1/2ジグザグ鎖モデル化合物VO(XO4)(2, 2'-bpy)(X=S, Mo)の磁性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菊池彦光, 石川裕也, 藤井裕, 光藤誠太郎, 松尾晶, 金道浩一
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 20110900