強磁場ESRによる磁気誘起超伝導体のπ-d結合の評価とミクロ相制御

使用强磁场 ESR 评估磁感应超导体中的 π-d 耦合和微相控制

基本信息

批准号：
17740207
负责人：
大島勇吾
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17740207/
关键词：
有機伝導体 π-d系磁場誘起超伝導電子スピン共鳴

项目摘要

本研究の目的はπ-d系有機導体λ-(BETS)^_2Fe_xGa_<1-x>Cl_4(x=0〜1)の強磁場ESRによるπ-d相互作用の機構の微視的解明とサブミリ波を用いた磁場誘起超伝導相の制御である。まず最初に行った事はλ=(BETS)_2Fe_xGa_<1-x>Cl_4(x=0〜1)の系統的な耳SEの測定である。この物質の基底状態はx=1塩で反強磁性絶縁体、x=0塩では超伝導体であると輸送測定や帯磁率のマクロな測定からわかっているが、今回のESRの測定よりx=0.4,0.5塩で反強磁性相と常磁性相が共存していることがわかった。これはESRという微視的な電子状態を調べる手法をとったために初めてわかった事である。またどの塩でも吸収が1個しか観測されてなかった事から、Feイオンの濃度に関係なく、π電子とd電子が非常に強い交換相互作用で結びついている事がわかった。さらに、サブミリ波領域でESR測定を行ったところ、π電子とd電子の短距離秩序化が起因のEPRシフトを初めて観測した。約40Kでこのシフトがはじまることから、π-d間の相互作用は約20Kであることが考えられる。次にサブミリ波による磁場誘起超伝導体の相制御である。この物質の磁場誘起超伝導状態はd電子がπ電子に作る内部磁場を外部磁場が補償する事によって起こる。このときサブミリ汲を用いてESR遷移を起こすと磁気量子数が変化するため超伝導状態が壊れると考えられる。これを実証するために、磁場誘起超伝導相にてESRの測定を行いながら伝導度測定を同時に試みた。磁場を伝導面方向に印加して、磁場誘起超伝導状態でESR測定を行ったところ、電気抵抗に何の変化も起こらなかった。サブミリ波光源の安定性という問題もあったが、これは光で部分的に超伝導状態が壊れてもESR遷移が緩和し超伝導状態が復活するため、伝導度は変化しなかったと考えている。

这项研究的目的是通过显微镜阐明π-D有机导体λ-的强磁场ESR的π-D相互作用机理（BETS）^_ 2FE_XGA_ <1-x> cl_4（x = 0-1），并控制磁场诱导的使用亚毫微压波。我们要做的第一件事是测量λ=（BETS）的系统耳朵SE _2fe_xga_ <1-x> cl_4（x = 0-1）。该材料的基态是从转运测量和X = 1盐的磁敏感性和X = 0盐的超导体的宏测量中可以知道的，但是从当前的ESR测量值中，已经发现，抗铁磁相和副磁相和parmagnetic Phop coex coex coex coex具有X = 0盐。仅通过使用ESR方法检查微观电子状态才能发现这。此外，由于任何盐仅观察到一种吸收，因此发现π和d电子通过非常强的交换相互作用而连接，而不管Fe离子的浓度如何。此外，当在亚毫米波区域进行ESR测量值时，我们首次观察到π和D电子的短距离顺序引起的EPR偏移。由于这种转移始于约40k，因此认为π-D之间的相互作用约为20K。接下来，使用亚毫米波的磁场诱导超导体的相位控制。当外部磁场补偿d电子产生的内部磁场中，该材料的磁场诱导的超导态发生。目前，如果使用亚毫米泵进行ESR过渡，则磁量子数将改变，这被认为会导致超导状态分解。为了证明这一点，在测量磁场诱导的超导阶段的ESR时同时尝试了电导率测量。当通过在传导平面方向上施加的磁场在超导状态下诱导的磁场中测量ESR时，电阻中没有发生变化。还存在亚毫米波光源的稳定性问题，但我们认为电导率没有改变，因为即使超导状态被光部分打破，ESR过渡也得到了放松，并且恢复了超导状态。

项目成果

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EMR Measurements of Field-Induced Superconductor lamda-(BETS)2FexGal-xCl4

场感应超导体 lamda-(BETS)2FexGal-xCl4 的 EMR 测量

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Synth.Met. 153
影响因子：
0
作者：
N.Taniguchi;Y.Morita;Y.Hatsugai;Y.Oshima;Y.Oshima;Y.Oshima;M.Kimata;Y.Oshima;Y.Oshima
通讯作者：
Y.Oshima

Collective magnetic excitation in a single-chain magnet by electron spin resonance measurements

通过电子自旋共振测量在单链磁体中集体磁激发

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Phys. Rev. B 73
影响因子：
0
作者：
N.Taniguchi;Y.Morita;Y.Hatsugai;Y.Oshima;Y.Oshima
通讯作者：
Y.Oshima

Detailed Fermi Surface Topology of the quasi-one-dimensional conductor (DMET)_2I_3

准一维导体的详细费米表面拓扑 (DMET)_2I_3

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
J. Low Temp. Phys. 142
影响因子：
0
作者：
N.Taniguchi;Y.Morita;Y.Hatsugai;Y.Oshima;Y.Oshima;Y.Oshima;M.Kimata
通讯作者：
M.Kimata

Electron Spin Resonance Study of the Organic Conductor beta-(BDA-TTP)2FeCl4

有机导体β-(BDA-TTP)2FeCl4的电子自旋共振研究

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
J.Low Temp.Phys. (掲載予定)
影响因子：
0
作者：
N.Taniguchi;Y.Morita;Y.Hatsugai;Y.Oshima;Y.Oshima;Y.Oshima;M.Kimata;Y.Oshima
通讯作者：
Y.Oshima

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通讯作者：
大島勇吾