ハルデン・ギャップの結晶場異方性依存の実験的検証

Haldane带隙晶体场各向异性依赖性的实验验证

基本信息

批准号：
06640492
负责人：
吉田立
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Nakanihon Automotive College
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

项目摘要

整数スピンを持つ一次元Heisenberg反強磁性体は、次の理論的予測をしたHaldaneの名にちなんでハルデン物質と俗称される。この系では、「励起スペクトルが基底状態と励起状態との間にギャップを持つ」との予想がなされて以来、理論・実験両面からの検証が進み、現在ではほぼ実証されて来ている。実験面からは、特に、スピンS=1を持つNi^<2+>化合物が検証物質として最適であることが分かり、様々な試料の作成がされ、ハルデンギャップの大きさΔとNi^<2+>イオン間の磁気的交換相互作用Jには、比例関係が成り立つことが示された。本研究では、さらに進んで、ギャップの大きさΔに与えるNi^<2+>イオンの結晶場による異方性定数(特定には一軸性異方定数D)の評価を実験的に行った。具体的には、これまでに知られている検証物質について、counter anionや、bridging anion、キレート分子を、化学的に置き換えることにより、JやDの大きさがいろいろと異なった試料を作成することができ、このうちいくつかの化合物で大きな単結晶が作成できたものについて、磁気的な測定を行うことができた。このうち、μ-N_3[Ni(323-ten)](ClO_4),(323-tet=tetraamine N,N'-bis(2-aminoethyl)-1,3-propanediamine)では、これまでに報告された物質では最大の一軸性異方定数Dを持つことが確かめられ、D/Jの大きさも0.32と非常に大きいことがわかった。この値を使うことで、これまでに提案されたΔ/Jの評価式が有用であるを示すことができた。この結果は磁気国際会議で報告された。また、μ-N_3[Ni(dmpn)_2](ClO_4),(dmpn=2,2-dimethyl-1,3-propanediamine)などの各種試料の測定結果を論文、会議概要などで報告した。成果については現在印刷中のものが多い。

具有整数自旋的一维海森堡反铁磁体通常被称为 Haldane 材料，以 Haldane 的名字命名，Haldane 做出了以下理论预测：在这个系统中，人们预测激发光谱在基态和激发态之间会有间隙，此后，理论和实验上的验证都取得了进展，并且这几乎已经得到证实。从实验的角度，发现自旋S=1的Ni^<2+>化合物特别适合作为验证材料，并制作了各种样品，Haldane带隙大小Δ和Ni^< 2 +>表明离子间的磁交换相互作用J呈比例关系。在本研究中，我们进一步通过实验评估了由于Ni^<2+>离子的晶体场影响间隙尺寸Δ而导致的各向异性常数（具体而言，单轴各向异性常数D）。具体来说，我们将通过化学替换先前已知的验证物质的抗衡阴离子、桥接阴离子和螯合分子来创建具有各种 J 和 D 尺寸的样品。我们能够对一些我们能够创建大尺寸的化合物进行磁性测量。单晶。其中，迄今为止已报道了μ-N_3[Ni(323-ten)](ClO_4),(323-tet=四胺N,N'-双(2-氨基乙基)-1,3-丙二胺)。证实该材料具有最大的单轴各向异性常数D，并且D/J的大小也被发现非常大，为0.32。通过使用这个值，我们能够证明迄今为止提出的 Δ/J 评估公式是有用的。这一结果在国际磁学会议上报告。我们还在论文和会议摘要中报道了μ-N_3[Ni(dmpn)_2](ClO_4), (dmpn=2,2-二甲基-1,3-丙二胺)等各种样品的测量结果。许多结果目前正在印刷中。