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論文

Effects of Mg, Ag, and Al substitutions on magnetic excitations in the triangular-lattice antiferromagnet CuCrO$$_{2}$$

梶本 亮一; 中島 健次; 河村 聖子; 稲村 泰弘; 加倉井 和久; 外園 貴久*; 大園 怜*; 奥田 哲治*

Journal of the Physical Society of Japan, 82(5), p.054702_1 - 054702_6, 2013/05

https://doi.org/10.7566/JPSJ.82.054702
 被引用回数：5 パーセンタイル：39.08(Physics, Multidisciplinary)

Magnetic excitations in CuCrO$$_{2}$$, CuCr$$_{0.97}$$Mg$$_{0.03}$$O$$_{2}$$, Cu$$_{0.85}$$Ag$$_{0.15}$$CrO$$_{2}$$, and CuCr$$_{0.85}$$Al$$_{0.15}$$O$$_{2}$$ have been studied by powder inelastic neutron scattering to elucidate the element substitution effects on spin dynamics in the Heisenberg triangular-lattice antiferromagnet CuCrO$$_{2}$$. We found a variety of changes in the magnetic excitation spectra caused by the different types of the element substitutions. We argued that the origins of these changes in the magnetic excitations are the effects of doped holes or the change in dimensionality in magnetic correlations.

論文

Temperature and Ag doping effect on magnetic excitations in the quasi-two-dimensional triangular lattice antiferromagnet CuCrO$$_2$$ studied by inelastic neutron scattering

梶本 亮一; 中島 健次; 河村 聖子; 稲村 泰弘; 加倉井 和久; 新井 正敏; 外園 貴久*; 大園 怜*; 奥田 哲治*

Journal of the Physical Society of Japan, 79(12), p.123705_1 - 123705_4, 2010/12

https://doi.org/10.1143/JPSJ.79.123705
 被引用回数：21 パーセンタイル：71.8(Physics, Multidisciplinary)

We have studied magnetic excitations in quasi two-dimensional triangular lattice antiferromagnets CuCrO$$_2$$ and Cu$$_{0.85}$$Ag$$_{0.15}$$CrO$$_2$$ by inelastic neutron scattering. CuCrO$$_{2}$$ has two types of magnetic excitations: the one is highly dispersive, while the other is less dispersive and spreads over a wide $$Q$$ range. With increasing the temperature, the weight of the latter component transfers to a lower energy, and the spin dynamics becomes a mixture of disordered spin wave and another diffusive component. The Ag doping induces similar spin dynamics even at 5 K. This manifests the impact of the Ag doping on the magnetic correlations and gives a clue to understand the unconventional spin state in the Ag doped CuCrO$$_{2}$$.

口頭

二次元三角格子反強磁性体Cu$$_{1-x}$$Ag$$_{x}$$CrO$$_{2}$$の磁気励起

梶本 亮一; 中島 健次; 河村 聖子; 稲村 泰弘; 松田 雅昌*; 加倉井 和久; 新井 正敏; 外園 貴久*; 大園 怜*; 奥田 哲治*

no journal, , 

CuCrO$$_{2}$$はデラフォサイト型構造を持つ酸化物でCrスピンが$$S=3/2$$の二次元三角格子をとる。近年、CuサイトにAgをドープすることで系の二次元性が増加することが比熱及び中性子散乱実験によって報告され、二次元三角格子反強磁性体ならではの特異な状態が形成されることが期待されている。そこでわれわれはJ-PARCのアマテラス分光器を用いてCuCrO$$_{2}$$及びCu$$_{0.85}$$Ag$$_{0.15}$$CrO$$_{2}$$の粉末試料に対してパルス中性子非弾性散乱実験を行い、これらの磁気励起の測定を行った。その結果、CuCrO$$_{2}$$では磁気秩序に対応する運動量位置から明瞭な分散を持つ励起が観測されたのに加え、6meV付近にも分散の弱い励起が観測された。一方Cu$$_{0.85}$$Ag$$_{0.15}$$CrO$$_{2}$$では前者の励起は最低温でもぼやけており、後者の励起はほとんど見えない。本講演では両者の温度変化を詳しく検討しながら、Agドープがもたらす磁気励起の変化について考察する。

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