La系銅酸化物超伝導体のジャロンシンスキー守屋相互作用定数のNMRによる実験的決定

核磁共振实验测定La基铜酸盐超导体中Jaronsinski Moriya相互作用常数

• 批准号: 07740279
• 负责人: 後藤 貴行
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07740279/
• 关键词: 銅酸化物超伝導体; ジャロンスキー守谷相互作用; NMR(核磁気共鳴); スピンフリップ

本研究の目的は、La系e銅酸化物超伝導体La_<2-x>M_xCuO_4(M=Ba,Sr)におけるx≡0.125/Ba,0.115/Srでの超伝導の異常消失の機構と深く係わっていると考えられる低温での磁気秩序の性質を明らかにするために、Cu-3dスピン間に働くジャロシンンスキー・守谷相互作用の大きさをNMRを用いて実験的に求めることである。この研究の背景には、銅酸化物超伝導体のCu-3dスピン間に強いジャロンシンスキー守屋相互作用が存在する場合、有限なキャリヤ濃度において反強磁性転移が起こる可能性の指摘(Bonesteelのモデル)がある。我々はこのモデルを検討するため反強磁性秩序状態において強磁場下でのスピンフリップ現象を観測することを目的とした。本年度は、まず予備実験として、本研究の対象物質の母体である典型的な2次元Heisenberg反強磁性体La_2CuO_4におけるスピンフリップの検出を17テスラ超伝導マクネットとLa-NMRを用いて試みた。La-NMRスペクトルは、Cu-3dスピンの磁気秩序の高感度なプローブであり、スピンフリップの検出は、ピークの分裂幅の変化を通して行える。なおこの系では既に磁気抵抗の変化から間接的に求められたスピンフリップの相図が報告されており、外磁場を面内に印加した場合4.2Kでは約10テスラと17テスラで逐次転移することがわかっている。c軸配向試料を用い、4.2Kの反強磁性秩序状態で外部磁場5〜13T(共鳴周波数27〜70MHz)において中心線(±1/2遷移)スペクトルを測定した結果、10テスラ以上で分裂幅の急激な減少が観測され、低磁場側のスピンフリップをダイレクトに観察できた。今後、温度と磁場範囲を更に拡げ、高磁場側の転移についても調べると共に、当初の目的であるキャリヤをドープした系での測定を行う予定である。

本研究的目的是深入了解La基氧化铜超导体La_<2-x>M_xCuO_4（M=Ba,Sr）在x=0.125/Ba,0.115/Sr处超导性异常消失的机理。为了阐明所涉及的低温磁序的性质，我们将使用 NMR 通过实验确定 Cu-3d 自旋之间的 Jaroshinski-Moriya 相互作用的大小。这项研究的背景是在有限载流子浓度下发生反铁磁转变的可能性（Bonesteel 模型）。为了检验这个模型，我们的目的是观察强磁场下反铁磁有序态的自旋翻转现象。今年，作为初步实验，我们尝试使用17特斯拉超导macnet和La-NMR来检测典型二维海森堡反铁磁体La_2CuO_4中的自旋翻转，La_2CuO_4是本研究目标材料的基础材料。 La-NMR 光谱是 Cu-3d 自旋磁序的敏感探针，并且可以通过峰分裂宽度的变化来检测自旋翻转。在该系统中，已经报道了由磁阻变化间接确定的自旋翻转相图，并且当在平面内施加外部磁场时，在4.2K处，在大约10特斯拉和17特斯拉处存在顺序转变。我知道。使用c轴取向样品，我们在5至13 T的外部磁场（共振频率27至70 MHz）中测量了4.2 K下反铁磁有序状态的中心线（±1/2跃迁）谱，发现：我们观察到分裂宽度大于10特斯拉，并且可以直接观察到低磁场侧的自旋翻转。未来，我们计划进一步扩大温度和磁场范围，研究高磁场侧的跃迁，并在载流子掺杂系统中进行测量，这是我们最初的目标。