2017 Fiscal Year Annual Research Report
Ultra-low temperature ESR spectroscopy with circularly polarized microwave
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15H03800
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
塩見 大輔 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (40260799)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 円偏波 / 円偏光 / マイクロ波 / ESR / 電子スピン共鳴 / SQUID磁束計 / キラリティ / キラル磁性体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
キラリティをもつ磁性体には，特異な磁気キラル効果が期待される．従来のキラル磁性研究は，おもに光学遷移に現れる効果（磁気光学効果）に注目して調べられてきたが，本研究では電子スピンを直接捉えつつキラリティを磁気分光学的に評価できる，キラルな電子スピン共鳴（ESR）法を提案した．円偏波（円偏光）化したマイクロ波を使ってESR信号を検出するには，技術的な困難があったが，定常的な磁化の静磁場と平行な成分（静的な縦磁化）の変化量をマイクロ波照射下で検出するという新しい方法をとることで克服することを提案し，測定系を製作した．
基準試料を用いて，Vバンド（69 GHz帯）での円偏波ESRを測定した．この基準試料は，結晶中に反転中心と映進面をもつアキラルな構造をもつもの（ピリジン置換のニトロニルニトロキシド）を選び，静磁場の印加方向，すなわちラーモア歳差運動の回転方向の効果のみが現れる条件下で，ESRを測定した．試料のg値から予想される磁場範囲で，定常的な磁化の減少，すなわち，ESR共鳴吸収が起こることがわかった．強度のマイクロ波パワー依存性により，観測しているESR遷移に飽和は起こっていないことを確かめた．左右それぞれの円偏波を照射した時の強度比は，およそ1 : 0.6であった．静磁場の印加方向を逆転させると，ほぼ同じ強度比で左右円偏波に対する大小関係のみが逆転したことから，ラーモア歳差運動の回転方向の反転の効果が現れていると考えられる．本システムのマイクロ波ではだ円偏波成分が大きい，すなわち直線偏波成分が混入していることが明らかになった．
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Analyses of Sizable ZFS and Magnetic Tensors of High Spin Metallocomplexes2017
Author(s)
T. Yamane, K. Sugisaki, T. Nakagawa, H. Matsuoka, T. Nishio, S. Kinjyo, N. Mori, S. Yokoyama, C. Kawashima, N. Yokokura, K. Sato, Y. Kanzaki, D. Shiomi, K. Toyota, D. H. Dolphin, W.-C. Lin, C. A. McDowell, M. Tadokoro and T. Takui
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Journal Title
Phys. Chem. Chem. Phys.
Volume: 19
Pages: 24769-24791
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] ESR/ENDOR法を用いたホスホニウム基を有する安定なナフタレンジイミドラジカルイオンの電子状態の研究2017
Author(s)
崎山弾,巽俊輔,杉崎研司,佐藤和信,豊田和男,塩見大輔,Sharvan Kumar,Sudhir Kumar Keshri,Yogendra Kumar,Pritam Mukhopadhyay,工位武治
Organizer
第56回電子スピンサイエンス学会年会
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[Presentation] Analysis of Sizable ZFS and Magnetic Tensors of a High Spin Pseudo-Octahedral ReIII,IV Dinuclear Complex: Exact Analytical and Zeeman Perturbation Treatments and Quantum Chemical Calculations2017
Author(s)
Takeshi Yamane, Kenji Sugisaki, Tomoki Nakagawa, Kazunobu Sato, Yuki Kanzaki, Daisuke Shiomi, Kazuo Toyota, Makoto Yoshizawa, Makoto Tadokoro, Takeji Takui
Organizer
The 5th Awaji International Workshop on Electron Spin Science & Technology: Biological and Materials Science Oriented Applications (AWEST2017)
Int'l Joint Research
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