| 研究課題/領域番号 |
23540423
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| 研究機関 | 学習院大学 |
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研究代表者 |
開 康一 学習院大学, 理学部, 助教 (00306523)
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| キーワード | 国際研究者交流（フランス） / 磁場誘起超伝導 / NMR |
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| 研究概要 |
l-(BETS)2(FeGa)Cl4の系のFeとGaの混晶比が仕込みのそれとほぼ対応していることを確認した試料を用いて20%Ga置換系、および40%Ga置換系のSe-NMRをH23年度の実験で得られた結果を踏まえて、より詳細に測定を行った。実験室での測定で測定温度範囲を高温領域に拡張し、また、強磁場での測定をフランス国Grenoble High Magnetic Field Lab.にて行った。加えて、本年度はFe100%系の低磁場で観測される金属絶縁体転移でのスピンダイナミクスを調べることを目的として単結晶試料を用いて1H-NMRの温度依存の測定を行った。以下、それぞれ概要を述べる。
Ga置換系:H23年度のSe-NMR吸収線の温度依存の測定に加えて一定温度での角度変化の測定を行った。この測定により電子系の異方性を知ることができるため、解析の精度が向上することを期待した。角度依存の結果も合わせて得られたFeのdスピンとBETS伝導電子系との交換相互作用は電気抵抗の測定により報告されている値とほぼ対応することが確認できた。このことは「希釈された」Feスピンが伝導電子を分極させて負の内部磁場を作り出しているとのモデルを支持するものである。また、NMR線幅の角度依存がナイトシフトのそれと対応していることをGa置換系でも確認した。このことはGa置換系においてもBETSの二次元伝導層内に電荷不均化があり、クーロン相関がある程度強いことを明らかにした。
Fe 100%系: 微小な単結晶試料の伝導面に垂直に磁場を印加して1H-NMR測定を行った。金属絶縁体転移温度以下でNMR線幅が増大し、緩和率に異常を観測した。このことからこの絶縁相が反強磁性状態であることを明らかにした。
以上の実績の一部は7月に米国で行われたICSM2012国際会議で報告した。
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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
本研究課題では大きく分けて二つの話題を並行して進めている。一つはl-BETS2FeCl4のFe位置をGaに部分的に置換した系での超伝導に関する研究であり、そちらはおおむね順調に進行している。もう一つはFe100%系のスピンダイナミクスについての研究である。こちらについては1H-NMRでの測定を行い、信号は得られ、反強磁性秩序が確かに存在していることの微視的な証拠が得られたという点では成果はあるのだが、定量的な解析をするに足るデータはまだ得られていない。これはH24年の米国のヘリウムガスプラントの定期改修工事の長期化や事故、米国港湾労働者のストライキなどの複数の理由により世界的なヘリウム不足が起き、そのことが原因でH24年の秋以降実験に必要なヘリウムガスの調達が困難になり、実験研究を行うことができなかったことにある。
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| 今後の研究の推進方策 |
ヘリウムガスの調達事情はH25年5月にはほぼ回復しており、今後の実験計画を遂行する上では問題はない。H25年度の早い時期に、H24年度中に計画していた一部の実験を行い、後れを取り返すことを計画している。具体的には、Fe 100%系の低磁場でのSe-NMRを単結晶試料を用いて行うことである。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
H24年度は秋以降実験に用いる液体ヘリウムおよびヘリウムガスの購入がほとんどできなかったのでその分の予算を使うことができなかった。ヘリウムの流通の影響を最小限にとどめるためにH25年度は小型のクライオスタットを用いて測定を行う計画である。物品費として当該小型クライオスタットの測定のための測定プローブの作成とデータ解析を効率的に行うためのパーソナルコンピュータの購入を計画している。また、実験およびデータ解析作業の効率化のためにアルバイトスタッフを使用する。それ以外はおおむね研究計画調書に記載した通りに使用する予定である。
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