遷移金属酸化物量子スピン系の磁気励起の研究

过渡金属氧化物量子自旋系统的磁激发研究

基本信息

批准号：
14038201
负责人：
熊谷健一
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

巨大磁気モーメントを形成する3d遷移金属原子を含むマイクロクラスター磁性体([Mn_<12>O_<12>(CH_3COO)_<16>(H_2O)_4](以下Mn12)及び[{(C_6H_<15>N_3)_6Fc_8O_2(OH)_<12>}(以下Fc8)等において量子トンネル効果を示すことが知られている、本研究では、量子スピントンネル現象の起源の解明を目的として、核磁気共鳴法により緩和時間、超微細相互作用の温度依存性、磁場依存性の研究をおこなった。まず、単結晶Fc8クラスターを合成し、^1H核の核スピン-格子緩和時間に対する外部磁場の縦磁場、横磁場効果を詳細に調べた。外部磁場をFc8クラスター分子磁性体の磁化容易軸に垂直方向に印加したとき、2.1T近傍で核磁気緩和率の大きな増大を検出した。解析の結果、その増大はスピン・トンネル現象に起因すると結論でき、スピン・トンネルのダイナミックスには、超微細相互作用やクラスター間の双極子相互作用などが大きく関っていることが明らかとなった。一方、^<57>Fc8クラスター(核磁気モーメントを持たない^<56>Fcを磁気モーメントを有する^<57>Fcに置換したFc8クラスター)において、^<57>Fc-NMRの信号を検出することに成功した。観測された^<57>Fc-NMRスペクトルは超微細相互作用の異なるサイトに分離される。その共鳴周波数の外部磁場依存性から、8つのFc^<34>(S=5/2)イオンにより形成されるS=10の基底状態でのFc8クラスターの内部磁気構造がフェリ的磁気構造を有することを微視的に明らかにした。

微簇磁体包含一个3D过渡金属原子，形成了巨大的磁矩（[Mn_ <12>（CH_3COO）_ <16>（H_2O）_4]（以下简称MN12）和[（C_6H_ <15> N_3）_6fc_8o_2（ oh）_ <12>}（以下简称FC8）等，以显示量子隧道效应等。在这项研究中，核磁共振方法基于阐明量子旋转现象的起源的目的。我们对缓解时间，超微小交流和磁场依赖性研究，单晶FC8群集和1H核自旋晶体外磁场，水平磁场，水平磁场进行了研究。细节，当将外部磁场应用于垂直百分比时，在2.1t的方向上检测到核混合物的增加。自旋和隧道与FC8群集中的超链相互作用极大地涉及到簇之间的双极相互作用FC-NMR光谱被分离为具有不同的磁场依赖性的位点，该位点具有超微型机构的位置。类似轮渡的磁性结构。