2014 Fiscal Year Annual Research Report
三角格子反強磁性体における量子スピン液体状態の内部構造のＮＭＲによる研究
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24340082
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
前川 覚 京都大学, 人間・環境学研究科(研究院), 名誉教授 (40135489)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 哲明 東京理科大学, 理学部, 准教授 (50402748)
小山田 明 京都大学, 人間・環境学研究科(研究院), 助教 (60211835)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 物性実験 / 磁性 / 量子スピン液体 / 核磁気共鳴 / フラストレーション / 有機物質 / 希土類 / 核スピン緩和 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（１）スピン液体状態を発現する有機三角格子量子スピン物質EtMe3Sb[Pd(dmit)2]2について、平成25年度に、加圧下においてモット転移が起こるとき非常に遅い揺らぎが存在することを核スピン緩和率によって観測した。しかし、この揺らぎが電子系起源である確定的な証拠は得られておらず、分子運動等に起因する可能性も残されていた。平成26年度は、EtMe3Sb[Pd(dmit)2]2ならびに参照物質EtMe3P[Pd(dmit)2]2の1H-NMR測定を行い、この遅い揺らぎが分子運動によるものでなく、確かに電子系によるものであることを見出した。この発見はこの系のスピン液体状態において電荷自由度と乱雑性が重要な役割を果たしていることを結論づけるものであり、スピン液体の理解の方向性を示すものである。
（２）量子スピン三角格子反強磁性体である希土類化合物YbCuGeについても、Cu-NMR実験を行い、秩序相で横緩和率1/T2が低温に向かって増大していく現象をさらに詳細に観測し、ローレンツ型横緩和率1/T2Lとガウス型横緩和率1/T2Gの分離に成功した。1/T2Lは電子スピン揺動に起因する緩和率であり、磁気秩序相でkHz帯域の非常に遅い揺らぎが残存していることを明らかにした。この現象はいくつかのフラストレート磁性体で観測されているものの統一的理解はまだなく、フラストレーション効果を理解する上で重要な結果である。一方、1/T2Gは転移温度の２倍程度の温度から転移温度に向かって増大することが観測された。これはスピン相関の高温からの発達に伴う伝導電子の磁化率χ(q)の変化が核スピン間相互作用を変化させていることによることを明らかにした。このような1/T2Lと1/T2Gの分離は一般に難しいが、この物質はスピン揺らぎを観測する上で非常に有利であることを明らかにした。
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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