希釈系酸素・窒素モノレイヤーの磁気相転移

稀氧/氮单分子层中的磁相变

• 批准号: 06640467
• 负责人: 村上 洋一
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: National Laboratory for High Energy Physics
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06640467/
• 关键词: 酸素モノレイヤー; 物理吸着; 磁気相転移; 2次元磁性体; 中性子回折; x線回折; 黒鉛; 長距離磁気秩序

黒鉛上酸素モノレイヤーの研究から、その磁気相転移は基盤を介した酸素分子間の相互作用が重要な役割を担っていることが明らかになった。そこで、基盤としてBNを使った場合と、黒鉛上にXeモノレイヤーを成長させたものを使った場合の2種類の試料について磁化測定とx線回折実験を行ない、黒鉛上のものと比較した。1.酸素モノレイヤー/BN黒鉛上のものでは現れてなかった磁気秩序相を発見した。この相の構造は酸素分子軸が黒鉛層に平行に近く、面心長方格子を持つと推測している。磁気相転移に際して、その格子定数が急激に変化し、格子歪みを伴った1次相転移であることが明らかになった。磁気測定より、秩序相の基底状態は単純なものでなく、多くの準安定相が縮退しているものと考えられる。酸素分子軸が黒鉛層に垂直になるような高い被覆率のモノレイヤーでは黒鉛上のもので観測された磁気秩序相が現われる。2.酸素モノレイヤー/Xe/黒鉛黒鉛、BN上のものとは全く違った磁気秩序相(長距離秩序相であるかどうかは現在不明)が現われる。構造は、黒鉛上の高密度相のものと近い3角格子であることが推定されている。現在、放射光を使った精密な構造決定を行なっている。当初の目的であった、希釈系酸素・窒素モノレイヤー系では、十分によい結晶性の試料の作製が困難であったため、結果導出までには至らなかったが、結晶作製条件はほぼ押さえられたので、これから構造解析及び磁化測定を行なっていく予定である。

对石墨上氧单层的研究表明，氧分子之间通过基材的相互作用在磁相变中发挥着重要作用。因此，我们对两种类型的样品进行了磁化测量和X射线衍射实验：一种使用BN作为基底，另一种使用石墨上生长的Xe单层，并将它们与石墨上的样品进行比较。 1.我们发现了单层氧/BN石墨上没有出现的磁有序相。假定该相的结构具有面心矩形晶格，氧分子轴几乎平行于石墨层。磁相变过程中，晶格常数发生快速变化，表明是伴随着晶格畸变的一级相变。磁测量表明有序相的基态并不简单，并且许多亚稳态相是简并的。在具有高覆盖率的单层中，氧分子轴垂直于石墨层，出现在石墨上观察到的磁有序相。 2.氧单层/Xe/石墨 出现与石墨和BN上完全不同的磁有序相（目前未知是否是长程有序相）。据估计，该结构是类似于石墨上致密相的三角形晶格。我们目前正在使用同步加速器辐射进行精确的结构测定。对于最初目标的稀释氧/氮单分子层体系，很难制备出结晶度足够好的样品，因此无法得出结果，但晶体制备的条件已基本达到，因此我们计划进行结构分析。从现在开始进行分析和磁化测量。

项目成果

Y.Murakami: "Neutron Diffraction Study of Oxygen Monolayers" Physica B. in press (1995)

Y.Murakami：“氧单分子层的中子衍射研究”Physica B. 出版 (1995)