正および負ミュオンを用いたダイアモンド格子磁性体における新奇量子相の探索

使用正负介子在金刚石晶格磁体中寻找新的量子相

基本信息

批准号：
20K03864
负责人：
山内一宏
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Saga University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

量子多体系が示す興味深い量子相を探索し、理解することは現代物理学の重要な課題である。フラストレート磁性体は、そのような興味深い量子相の舞台として注目されている。ダイアモンド格子磁性体は、これまでフラストレート磁性の研究対象としては主流ではなかったが、近年はスパイラルスピン液体などの興味深いフラストレート磁性の存在が示されている。本研究では、ミュオンという素粒子を物質中に打ち込み、物質中のミュオンの振る舞いを見ることで磁性体の詳細を探る、ミュオンスピン回転／緩和法（μSR）という手法を用いて、ダイアモンド格子磁性体が示す興味深いフラストレート磁性の詳細を調べることを目的としている。2022年度は、2021年度に行ったダイアモンド格子磁性体Cu1-xZnxRh2O4(x = 0.5)のミュオンスピン回転／緩和実験の結果の詳細な解析を行った。その結果、この物質の基底状態では、ミュオン位置に磁性体中の磁気モーメントが作る内部磁場が、現れては消えるという、特異な磁気状態が生じていることがわかった。この結果は、この物質の基底状態において、ランダムシングレット状態と呼ばれる状態が現れていることを示唆する結果である。ランダムシングレット状態は、フラストレート磁性体の分野で注目されている、量子スピン液体状態に近い状態である。このことは、ダイアモンド格子磁性体Cu1-xZnxRh2O4の磁性に、幾何学的フラストレーションの効果が顕著にあらわれていることを示している。

探索和理解量子多体系统所表现出的有趣的量子相是现代物理学的一个重要问题。挫败的磁体吸引了人们的注意，因为这种有趣的量子相的设置。直到现在，钻石晶格磁铁还没有成为挫折磁性的主流研究目标，但是近年来，人们已经显示出有趣的令人沮丧的磁性（例如螺旋旋转液体）的存在。这项研究旨在使用MUON自旋旋转/弛豫方法（μSR）研究钻石晶格磁铁表现出的有趣的挫败感，该方法涉及将称为MUON的基本颗粒植入材料中，并通过查看材料中的Muons的行为来寻找磁体的细节。在2022年，对钻石晶格磁性材料的哑光自旋旋转/松弛实验的结果详细分析CU1-XZNXRH2O4（x = 0.5）（x = 0.5）。结果，发现在这种材料的基础上，在这种材料的基础上发生了一种独特的磁性状态，在磁性材料中发生了内部磁场，并消失在磁性材料中，并且消失了MOUN，并消失了MOUN。该结果表明，在该材料的基态下，出现了一种称为随机单线状态的状态。随机单线状态是接近量子旋转液态的状态，它吸引了挫折磁体领域的注意力。这表明几何挫败感的作用显着反映在钻石晶格磁性材料Cu1-XZNXRH2O4的磁性中。

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

μSRで見たハニカム磁性体α-RuCl3の局所スピン構造

μSR观察到的蜂窝状磁性材料α-RuCl3的局域自旋结构

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Aoki Dai;Nakamura Ai;Honda Fuminori;Li DeXin;Homma Yoshiya;Shimizu Yusei;Sato Yoshiki J.;Knebel Georg;Brison Jean-Pascal;Pourret Alexandre;Braithwaite Daniel;Lapertot Gerard;Niu Qun;Valiska Michal;Harima Hisatomo;Flouquet Jacques;山内一宏
通讯作者：
山内一宏

ミュオンスピン回転/緩和法で見たダイアモンド格子磁性体Cu1-xZnxRh2O4の磁気基底状態

μ子自旋/弛豫法观测金刚石晶格磁性材料Cu1-xZnxRh2O4的磁基态

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
山内一宏;Chennan Wang;Hubertus Luetkens;中村惇平;幸田章宏;河江達也;鄭旭光
通讯作者：
鄭旭光

ルチル型二酸化マンガンにおける水素の局所電子状態 II

金红石二氧化锰中氢的局域电子态 II

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
H. Yano;Y. Miyakoda;N. Koizumi;K. Obara;and O. Ishikawa;岡部博孝，門野良典，平石雅俊，幸田章宏，竹下聡史，小嶋健児，山内一宏，佐藤博彦
通讯作者：
岡部博孝，門野良典，平石雅俊，幸田章宏，竹下聡史，小嶋健児，山内一宏，佐藤博彦

μSRを用いた応力発光のメカニズム研究

使用μSR研究应力激发发光的机制