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Possible magnetic chirality in optically chiral magnet [Cr(CN)$$_6$$][Mn($$S$$)-pnH(H$$_2$$O)](H$$_2$$O) probed by muon spin rotation and relaxation

$$mu$$SRから眺めた分子磁性体[Cr(CN)$$_6$$][Mn($$S$$)-pnH(H$$_2$$O)](H$$_2$$O)におけるカイラル磁気構造の可能性

大石 一城; 髭本 亘  ; 幸田 章宏*; Saha, S. R.*; 門野 良典*; 井上 克也*; 今井 宏之*; 東川 大志*

Oishi, Kazuki; Higemoto, Wataru; Koda, Akihiro*; Saha, S. R.*; Kadono, Ryosuke*; Inoue, Katsuya*; Imai, Hiroyuki*; Higashikawa, Hiroyuki*

分子磁性体[Cr(CN)$$_6$$][Mn($$S$$)-pnH(H$$_2$$O)](H$$_2$$O)(以下、S体と省略。以下で述べる光学異性体のR体は($$S$$)-pn部分が($$R$$)-pnで置換された物質)は${it T$_{C}$}$=38Kでフェリ磁性転移することが知られている。本物質の結晶構造は、空間群$$P$$2$$_1$$2$$_1$$2$$_1$$に属し空間反転対称性を持たない。このように結晶構造で空間反転対称性が破れた物質の磁気構造が、結晶構造同様に空間反転対称性が破れているのか否か、注目を集めている。そこでわれわれはこれらの磁気構造に関する情報を得るため、S体及びその光学異性体であるR体を用いて$$mu$$SR測定を行った。その結果、S体及びR体の両方の試料で${it T$_{C}$}$以下でフェリ磁性転移に伴うミュオンスピン回転が観測され、その回転周波数及び温度依存性は全く同じ振る舞いを示した。ミュオンは一定の格子間位置に止まってそこでの内部磁場を見るわけだが、ミュオンサイト自体は静電相互作用で決まっていて磁気構造自体には左右されず、S体とR体の間で鏡像関係にあると考えられる。したがって、S体とR体で同じ回転周波数及び温度依存性が観測されたということは、すなわち、磁気構造がS体とR体で鏡映関係にあることを示唆しており、本物質の磁気構造が空間反転対称性を持たないことを示す結果を得た。

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分野:Physics, Multidisciplinary

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