純有機ラジカル強磁性体の超高圧物性に関する研究

纯有机自由基铁磁体超高压性能研究

基本信息

批准号：
13740401
负责人：
美藤正樹
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Kyushu Institute of Technology (2002)Kyushu University (2001)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

C, H, N, O等の軽元素のみで構成される有機ラジカル強磁性体の常圧下における転移温度はバルクタイプで1.5K,弱強磁性タイプで36Kが最高である。本研究の目標は、静水加圧による人為的構造制御と言う物理的アプローチによって、転移温度の積極的なコントロールを成功させることにある。研究代表者はこのような研究を本研究課題の申請前から行っていたが、本研究課題がこれまでの研究と異なる点は、ほんの一部の専門家にしか出来なかったダイアモンドアンビルセル(DAC)を用いた超高圧下磁気測定に挑戦することによって、測定圧力領域を従来の2GPaから10GPaにまで拡大し、有機強磁性体の潜在的可能性を解明したことである。主要な結果は以下の三つである。(1)<純有機バルク弦磁性体>加圧によって強磁性転移温度が上昇する純有機バルク強磁性体を実験的に始めて見出し、強磁性が最終的に消失する圧力領域まで、磁性と構造の相関を明らかにした。本研究は有機磁性体においては初めての超高圧力物性研究として認められただけでなく、有機強磁性体の人為的構造性御の可能性の限界を実験的に示したものとして評価されている。(2)<純有機弱強磁性体>36Kの転移温度を持つ純有機弱強磁性体の転移温度を静水加圧によって、これまで未踏であった液体窒素温度領域にまで上昇させるに成功した。未発表であるが、加圧下における構造解析実験も既に終えており、磁性と構造の相関についても明らかにしつつある。(3)<装置開発>市販のSQUID磁束計を利用する実験環境で、1GPa以上での高圧下磁気測定はこれまで行なわれていなかったが、申請者はメーカーと共同でSQUID磁束計用の超小型DACを開発し、超高圧下における磁気測定技術を大きく発展させることに貢献した。

仅由C、H、N、O等轻元素组成的有机自由基铁磁材料在常压下的转变温度，块状型为1.5K，弱铁磁型为36K。这项研究的目标是使用称为利用静水压力的人工结构控制的物理方法来成功地主动控制转变温度。课题负责人在申请本研究项目之前一直在进行此类研究，但本研究项目与以往研究的不同之处在于金刚石压砧室（DAC），我们将测量压力范围从常规的2GPa扩大到了10GPa并阐明了有机铁磁体的潜力。三个主要结果如下。 (1) <纯有机块体弦磁性材料> 我们首次通过实验发现了一种纯有机块体铁磁材料，其铁磁转变温度随压力而升高，并研究了在压力范围内磁性和结构变化的影响铁磁性终于消失了。这项研究不仅被认为是有机磁性材料中首次超高压物理性质研究，而且还被评价为通过实验证明了人为控制有机铁磁材料结构性质的可能性的局限性。 (2) <纯有机弱铁磁材料> 通过施加静水压力，我们成功地将转变温度为36K的纯有机弱铁磁材料的转变温度提高到以前未探索过的液氮温度范围。虽然尚未发表，但压力下的结构分析实验已经完成，磁性和结构之间的相关性也正在阐明。 (3) <设备开发> 尚未在实验环境中使用市售的 SQUID 磁力计进行 1 GPa 以上高压下的磁测量，但申请人正在与制造商合作开发超小型 DAC，并为超高压下磁测量技术的重大发展。