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Neutron diffraction study of $$alpha$$-Gd$$_{2}$$S$$_{3}$$

フラストレート磁性体$$alpha$$-Gd$$_{2}$$S$$_{3}$$の中性子回折

松田 雅昌; 吉川 明子*; 勝又 紘一*; 戎 修二*; 永田 正一*

Matsuda, Masaaki; Kikkawa, Akiko*; Katsumata, Koichi*; Ebisu, Shuji*; Nagata, Shoichi*

$$alpha$$-Gd$$_{2}$$S$$_{3}$$は、10K以下で反強磁性秩序を示すことが比熱や帯磁率測定の結果からわかっているが、転移点以下でも大きなエントロピーが残るのが特徴である。これは結晶構造(Gdが正方格子面と三角格子面を有する)に起因した幾何学的フラストレーションによるものと予想される。この物質における磁気相互作用を明らかにするために粉末試料を用い中性子回折実験を行った。その結果、磁気構造は単純な反強磁性構造であり(0Kに外挿したモーメントの大きさはGd$$^{3+}$$のフルモーメントの80%程度)、また転移点以上での大きな磁気揺らぎも観測されなかった。これは、$$alpha$$-Gd$$_{2}$$S$$_{3}$$では磁気フラストレーションがそれほど大きくないことを示唆する。

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分野:Physics, Multidisciplinary

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