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スピネル化合物CdCr$$_{2}$$O$$_{4}$$の磁気構造

Magnetic Structure of a Frustrated Spinel CdCr$$_{2}$$O$$_{4}$$

松田 雅昌; 大沢 明*; 武田 全康  ; 中村 充孝   ; 加倉井 和久; Leli$`e$vre-Berna, E.*; Chung, J.-H.*; Lee, S.-H.*; 植田 浩明*; 高木 英典*

Matsuda, Masaaki; Osawa, Akira*; Takeda, Masayasu; Nakamura, Mitsutaka; Kakurai, Kazuhisa; Leli$`e$vre-Berna, E.*; Chung, J.-H.*; Lee, S.-H.*; Ueda, Hiroaki*; Takagi, Hidenori*

CdCr$$_2$$O$$_4$$はスピネル型構造をしており、正四面体の頂上にあるCd$$^{3+}$$モーメント間に幾何学的フラストレーションが存在している。非偏極中性子回折実験を行ったところ、転移温度7.8K以下で波数ベクトル$$Q$$=(0,$$delta$$,1)($$delta$$$$sim$$0.09)を持つ非整合磁気構造をとることがわかった。転移点において$$c$$軸が伸びて、立方晶から正方晶への構造相転移も同時に起こっている。一次元偏極中性子回折実験により、スピンの容易軸(あるいは面)を調べたところ、容易面が$$ac$$面であることがわかった。この結果から、基本構造は$$ac$$面を容易面とするスパイラル構造であることが示唆される。さらに詳細な構造を調べるために、TAS-1に設置されたCRYOPADを用いて三次元偏極中性子解析を行った。その結果、磁気構造が単純な円形のスパイラル構造ではなく、楕円形のスパイラル構造をとっていることが明らかになった。

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