有機磁性体における磁場誘起量子相転移現象

有机磁性材料中磁场诱导的量子相变现象

基本信息

批准号：
18044008
负责人：
細越裕子
金额：
$ 2.69万
依托单位：
Osaka Prefecture 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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

軽元素から構成される有機ラジカルは理想的なハイゼンベルクスピン系であり,特に低次元格子においては,量子効果が顕著に現れる。本研究では,磁場中における新しい量子現象の観測を目指して,新物質開発および各種物性測定を行った。主な成果を以下に列挙する。(1)最初のS=1ラダー化合物であるBIP-TENOはスピンギャップ,静磁化率の温度依存性におけるダブルピーク構造,1/4磁化プラトーで特徴付けられる。この物質の磁気相互作用と磁性発現機構について考察するために圧力下の磁化測定を行った。また,非磁性および磁性不純物との混晶を作成し,磁気測定を行った。圧力下でのダブルピーク構造の保持,不純物導入によるギャップレス基底状態を観測した。(2)S=1の蜂の巣格子磁性体F2PNNN0の磁気相互作用について考察するために,ミクロスコピックな磁気測定として電子スピン共鳴実験を行った。磁化が生じる9T以上の磁場中で吸収線の分裂が観測され,分子間相互作用によるスピンクラスター形成と関連付けられた。磁場中偏極中性子線回折実験によるスピン密度決定を行い,分子間スピン対形成によってスピン密度が減少することを見出した。これはスピシングレット形成の直接観測に成功したことになる。(3)幾何学的フラストレーションを持つ反強磁性化合物の合成を行い,磁場中挙動を検討した。

由轻元素组成的有机自由基是理想的海森堡自旋系统，量子效应尤其出现在低维晶格中。在这项研究中，我们开发了新材料并测量了各种物理特性，目的是观察磁场中的新量子现象。主要结果如下所示。 (1) BIP-TENO是第一个S=1梯形化合物，其特征在于自旋间隙、静磁化率温度依赖性的双峰结构和1/4磁化平台。为了研究该材料的磁相互作用和磁表达机制，我们进行了压力下的磁化测量。我们还制备了非磁性和磁性杂质的混合晶体并进行了磁性测量。观察到在压力下双峰结构的维持以及由于引入杂质而形成的无间隙基态。 (2)为了研究S=1的蜂窝晶格磁性材料F2PNNN0中的磁相互作用，我们进行了电子自旋共振实验作为微观磁测量。在发生磁化的 9 T 以上的磁场中观察到吸收线的分裂，并且与由于分子间相互作用而形成的自旋簇有关。我们通过磁场中的偏振中子束衍射实验确定了自旋密度，发现自旋密度由于分子间自旋对的形成而降低。这意味着我们已经成功地直接观察到了小香料的形成。 (3)我们合成了具有几何挫败性的反铁磁化合物，并研究了它们在磁场中的行为。

项目成果

期刊论文数量（15）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

低次元有機磁性体のESR

低维有机磁性材料的ESR

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
神渾恒毅; 細越裕子; 西原禎文; 野尻浩之;細越裕子
通讯作者：
細越裕子

BIP-TENOの格子歪みと圧力・不純物置換効果

BIP-TENO 晶格应变和压力/杂质替代效应

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
神渾恒毅; 細越裕子; 西原禎文; 野尻浩之;細越裕子;細越裕子
通讯作者：
細越裕子

二次元混合スピン系BIPNNBNOのESR

二维混合自旋体系BIPNNBNO的ESR

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
神渾恒毅; 細越裕子; 西原禎文; 野尻浩之
通讯作者：
野尻浩之

Magnetic phase diagram of the quasi-two-dimensional S=1 antiferromagnet F2PNNNO

准二维S=1反铁磁体F2PNNNO的磁相图

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
J. Mag. Mag. Mater. 310・2-2
影响因子：
0
作者：
H.Tsujii;B.Andraka;Y.Hosokoshi;K.Inoue;Y.Takano
通讯作者：
Y.Takano

Spin-density distribution in the partially magnetized organic quantum magnet F2PNNNO

DOI：
10.1103/physrevb.75.104427
发表时间：
2006-09
期刊：
Physical Review B
影响因子：
3.7
作者：
A. Zheludev;V. Garlea;S. Nishihara;Y. Hosokoshi;A. Cousson;A. Gukasov;K. Inoue
通讯作者：
A. Zheludev;V. Garlea;S. Nishihara;Y. Hosokoshi;A. Cousson;A. Gukasov;K. Inoue