2009 Fiscal Year Annual Research Report
新しい幾何学的フラストレーション磁性物質の総合的研究
Project/Area Number |
08J11348
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Research Institution | Saga University |
Principal Investigator |
萩原 雅人 Saga University, 工学系研究科, 特別研究員(DC1)
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Keywords | 幾何学的フラストレーション / 単結晶育成 / 中性子回折 |
Research Abstract |
今年度は、幾何学的フラストレーション磁性体M_2(OH)_3X(M=Cu,Ni,Co,Fe,Mn;X=Cl,Br,I)の単結晶育成を中心に行った。銅系水酸塩化物Clinoatacamiteにおいては、結晶サイズが2mm×1mm×1mm大の現在において世界最大の結晶が得られた。 Clinoatacamiteは以前の研究において、T_<N1>=18Kにおいて長距離秩序を形成、T_<N2>=6.4K以下で長距離秩序とスピン揺らぎが共存した相の存在が確認されている。しかし粉末試料を用いた中性子回折ではT_<N1>の秩序は確認されていない。今回、単結晶試料を用いた磁気測定によると新たにT_<N2>以下において、b軸方向に弱強磁性を持つことが分かった。今後単結晶試料を用いた中性子散乱実験等でこの物質非常に特異な磁性を解明することが期待される。 三角格子構造を持つCo_2(OH)_3Brは他の三角格子構造のM_2(OH)_3Xと比べて特異な性質を示すことが分かった。単結晶試料を用いた磁化率測定によると、他の三角格子M_2(OH)_3Xは単純な反強磁性転移を示すのに対し、Co_2(OH)_3BrはT_<N1>=7.7Kにおいて反強磁性転移を示し、さらにT_<N2>=2.9Kで面内方向に弱強磁性成分を持つ転移を示した。多結晶体を用いた中性子弾性散乱測定によると、T_<N1>では他の磁性体と同様な周期での転移を示し、T_<N2>では四面体構造のCo_2(OD)_3Brと同じく、T_<N1>の秩序形成サイトとは全く違ったサイトで秩序が見られ、T_<N2>以下でのスピン揺らぎの存在も示唆される。Co_2(OH)_3Brは他の三角格子M_2(OH)_3Xと比べてスピン相関の競合によるフラストレーション性が強く、詳細な比較することで三角格子における幾何学的フラストレーションの解明が期待される。
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Research Products
(13 results)
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[Presentation] Atacamite系パイロクロア物質の特異な磁気状態の研究2009
Author(s)
友尾水樹, 大久保晋, 藤澤真士, 櫻井敬博, 大道英二, 太田仁, 萩原雅人, 菊池彦光, 鄭旭光, 神戸大院理, 神戸大分子フォトセ, 神戸大研究基盤セ, 佐賀大理工, 福井大工
Organizer
日本物理学会2009年秋季大会
Place of Presentation
熊本大学黒髭キャンパス
Year and Date
20090925-20090928
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[Presentation] M_2Cl(OH)_2(M=Cu, Mn)のNMR2009
Author(s)
善明和子, 久保英範, 時田正彦, 鄭旭光, 萩原雅人, 浜崎達一, 河江達也, 竹内祐樹, 松村正博, 福岡工大, 佐賀大理工, 九産大, 九大院工, 高知大理
Organizer
日本物理学会2009年秋季大会
Place of Presentation
熊本大学黒髭キャンパス
Year and Date
20090925-20090928
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[Presentation] Co_2(OH)_3BrのESR測定2009
Author(s)
友尾水樹, 大久保晋, 藤澤真士, 櫻井敬博, 大道英二, 太田仁, 萩原雅人, 菊池彦光, 鄭旭光, 神戸大院理, 神戸大分子フォトセ, 神戸大研究基盤セ, 佐賀大理工, 福井大工
Organizer
日本物理学会第65回年次大会
Place of Presentation
岡山大学津島キャンパス
Year and Date
20090320-20090323
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[Presentation] VO_2ナノ粒子の金属絶縁体転移2009
Author(s)
末廣智, 副泰之, 萩原雅人, 手塚泰久, 森本理, 河江達也, 石渡洋一, 鄭旭光, 佐賀大理工, 弘前大院理工, 広大放射光, 九大院工
Organizer
第115回日本物理学会九州支部例
Place of Presentation
宮崎大学
Year and Date
2009-12-05