検索対象:     
報告書番号:
※ 半角英数字
 年 ~ 
 年

Frustrated minority spins in GeNi$$_2$$O$$_4$$

GeNi$$_2$$O$$_4$$におけるフラストレートした少数のスピン

松田 雅昌; Chung, J.-H.*; Park, S.*; 佐藤 卓*; 松野 謙一郎*; 香取 浩子*; 高木 英典*; 加倉井 和久; 蒲沢 和也*; 角田 頼彦*; 籠宮 功*; Henley, C. L.*; Lee, S.-H.*

Matsuda, Masaaki; Chung, J.-H.*; Park, S.*; Sato, Taku*; Matsuno, Kenichiro*; Katori, Hiroko*; Takagi, Hidenori*; Kakurai, Kazuhisa; Kamazawa, Kazuya*; Tsunoda, Yorihiko*; Kagomiya, Isao*; Henley, C. L.*; Lee, S.-H.*

GeNi$$_2$$O$$_4$$は立方晶スピネル構造を有しており、低温でNi$$^{2+}$$モーメント($$S$$=1)が反強磁性長距離秩序を示す。(この物質は構造相転移を起こさず、磁気秩序相でも立方晶のままである。)比熱や磁化の測定により、磁気転移が$$T_{N1}$$=12.1Kと$$T_{N2}$$=11.4Kで起こることがわかっている。この逐次磁気相転移は、磁気フラストレーションに由来しているものと予想される。われわれは、中性子散乱実験により2つの磁気相における磁気構造を調べた。その結果、$$T_{N1}$$以下ではカゴメ格子面内のスピンのみが磁気秩序化することがわかった(部分無秩序相)。磁気配列は面内が強磁性的で、面間が反強磁性的である。$$T_{N2}$$以下では三角格子面内のスピンの秩序化も加わることがわかった。

Recently, two consecutive phase transitions were observed, upon cooling, in an antiferromagnetic spinel GeNi$$_2$$O$$_4$$ at $$T_{N1}=12.1$$ K and $$T_{N2}=11.4$$ K, respectively. Using unpolarized and polarized elastic neutron scattering we show that the two transitions are due to the existence of frustrated minority spins in this compound. Upon cooling, at $$T_{N1}$$ the spins on the $$<$$111$$>$$ kagom$'e$ planes order ferromagnetically in the plane and antiferromagnetically between the planes (phase I), leaving the spins on the $$<$$111$$>$$ triangular planes that separate the kagom$'e$ planes frustrated and disordered. At the lower $$T_{N2}$$, the triangular spins also order in the $$<$$111$$>$$ plane (phase II). We also present a scenario involving exchange interactions that qualitatively explains the origin of the two purely magnetic phase transitions.

Access

:

- Accesses

InCites™

:

パーセンタイル:34.14

分野:Physics, Multidisciplinary

Altmetrics

:

[CLARIVATE ANALYTICS], [WEB OF SCIENCE], [HIGHLY CITED PAPER & CUP LOGO] and [HOT PAPER & FIRE LOGO] are trademarks of Clarivate Analytics, and/or its affiliated company or companies, and used herein by permission and/or license.