スピン正20面体特有の新現象の開拓

开发自旋二十面体独有的新现象

基本信息

批准号：
21H01044
负责人：
田村隆治
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01044/
关键词：
スピン正20面体近似結晶磁性準結晶正20面体

项目摘要

本研究では、実験家と理論家が協働して、スピン正20面体の磁気秩序・磁気構造・磁性制御法を明らかにすること、それに基づき、スピン正20面体特有の新物性や新現象を開拓・実現することを目的としている。実験では、様々な系の近似結晶におけるマクロ磁化測定により昨年度完成した磁気相図にもとづき、広い単相域を有するAu-Ga-Tb近似結晶の試料を作製し、代表的な組成について中性子回折実験を行った。その結果、複数の強磁性・反強磁性相の磁気構造を決定し、磁気構造－平均価電子数ダイアグラムを得ることに初めて成功し、平均価電子数の増加に伴い、Tbスピンの強い一軸異方性を反映したWhirling反強磁性からWhirling強磁性秩序へと磁気秩序が変遷していく様子がほぼ完全に解明された。また、このダイアグラムは今後イジング系近似結晶の磁気構造を理解する上での基礎を与えるものである。理論面では、実験的に観測されているCe系の二十面体近似結晶の特異な振る舞いを理解するため、これまでの研究では未探索であった領域の磁気秩序解明とその実験的観測量に現れる性質を調べた。その結果、フェルミ波数の小さい領域において、新しい反強磁性相が現れることを発見した。この磁気秩序は、二十面体クラスタ模型で現れた並行対反強磁性に対応するような近似結晶磁性であるため、二十面体特有の現象と言える。今後、実験と理論の詳細な比較により、Ce系の磁気秩序が並行対反強磁性と等しいか否かを解析する予定である。

在这项研究中，实验学家和理论学家合作阐明自旋二十面体的磁序、磁结构和磁控制方法，并在此基础上发现自旋二十面体特有的新物理性质和新现象，目的是开发和实现这一目标。。实验中，根据去年通过对各体系近似晶体宏观磁化强度测量完成的磁相图，制备了宽单相区的Au-Ga-Tb近似晶体样品，并对代表性样品进行了中子衍射实验。我做到了。结果，我们首次成功确定了多个铁磁和反铁磁相的磁结构，并获得了磁结构-平均价电子数图，磁序几乎从反映方向的旋转反铁磁到旋转铁磁序的转变。完全阐明。此外，该图将为未来理解伊辛系近似晶体的磁结构提供基础。在理论方面，为了理解实验观察到的Ce基二十面体近似晶体的特殊行为，我们将阐明以前研究中未探索过的区域的磁序，并研究我研究的实验观察量。出现的属性。结果，他们发现在小费米波数区域出现了新的反铁磁相。这种磁序是近似晶体磁性，对应于二十面体团簇模型中出现的平行反铁磁性，因此可以说是二十面体特有的现象。未来，我们计划通过实验和理论的详细比较来分析Ce系统中的磁序是否相当于平行与反铁磁性。