反強磁性的相互作用を有する一次元集積型金属錯体のスピン構造

具有反铁磁相互作用的一维集成金属配合物的自旋结构

• 批准号: 10149207
• 负责人: 池田 龍一
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10149207/
• 关键词: 反強磁性; 一次元系; NMR; スピン格子緩和; 磁化率

反強磁性的相互作用を有する一次元スピン系では低温でスピンの量子力学的揺らぎが残ることが理論的に予想されており、それに従ってNMRの低温での緩和が理論的予測が最近報告されているが、まだ確定した結論に至っていない。そこで本研究では、大きな反強磁性的相互作用の存在が明らかにされている一次元構造を持つ錯体Bis(adenium)dibromocopper(II)bromide,[CuBr_2(AdH^+)_2]Br_2(J=-52.6K)について、磁化率と^1H NMR緩和の温度変化を測定し、最近の緩和理論の検証を試みた。そこで、低温までNMR緩和が測定可能なクライオスタットを新たに設計・製作した。^1H NMRスピン格子緩和時間は自家製パルス分光器を用い、180°-90°0法を用いて、4-300Kで測定した。磁化率の温度変化を5-280Kで測定した。磁化率の温度変化は低温で常磁性不純物の影響と思われる磁化率の増加が観測されたが、その他の温度領域では報告値とほぼ一致し、J=-55.8Kを持つ一次元モデルでよく説明された。^1HNMRスピン格子緩和時間T_1の温度変化は高温で一定値に近づき、強く結合したスピンモデルで説明された。一次元Heisenbergスピン系の核磁気緩和については、最近、Sachdevらがスピンの揺らぎを考慮して、低温での緩和を予測している。それによれば、温度領域T/|J|<0.5のおいては、T_1∝ln^<1/2>(|J|/T)の関係が予測されている。J値が大きい本錯体について、低温での実測のT_1温度変化に対して、我々の実測値J=-55.8Kを用いてこの理論予測を最適化すると実測の結果とほぼ一致した。詳細は別にして、4-20Kの範囲の実測T_1はこの理論式でほぼ再現されると考えられる。

理论上预测，在具有反铁磁相互作用的一维自旋系统中，自旋的量子力学涨落在低温下仍然存在，并且最近报道了低温下核磁共振弛豫的理论预测，但尚未得出确切的结论。因此，在本研究中，我们重点关注复杂的Bis(adenium)dibromocopper(II)bromide,[CuBr_2(AdH^+)_2]Br_2(J=- At 52.6K)，我们测量了磁化率的温度变化和^ 1H NMR弛豫，并试图验证最近的弛豫理论。因此，我们设计并制造了一种新型低温恒温器，可以测量低温下的 NMR 弛豫。使用自制脉冲光谱仪使用180°-90°0方法在4-300K下测量^1H NMR自旋晶格弛豫时间。在 5-280K 下测量磁化率的温度变化。至于磁化率的温度变化，在低温下观察到磁化率增加，这被认为是由于顺磁性杂质的影响，但在其他温度区域，它几乎与报道的值一致，并且J = -55.8K 的维模型很好解释。 ^1HNMR自旋晶格弛豫时间T_1的温度变化在高温下接近恒定值，并且可以通过强耦合自旋模型来解释。关于一维海森堡自旋系统中的核磁弛豫，Sachdev 等人最近通过考虑自旋波动来预测低温下的弛豫。据此，在温度范围T/|J|<0.5中，预测关系T_1∝ln^<1/2>(|J|/T)。对于这种具有大J值的复合体，我们利用测量值J=-55.8K对低温下测量的T_1温度变化优化了这一理论预测，它与测量结果几乎一致。抛开细节不谈，我们认为实际测量的4-20K范围内的T_1几乎可以用这个理论公式重现。