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論文

Successive magnetic phase transitions in $$alpha$$-Tb$$_{2}$$S$$_{3}$$ studied by neutron diffraction technique

松田 雅昌; 加倉井 和久; 戎 修二*; 永田 正一*

Journal of the Physical Society of Japan, 75(7), p.074710_1 - 074710_4, 2006/07

 被引用回数:10 パーセンタイル:55.59(Physics, Multidisciplinary)

$$alpha$$-Tb$$_{2}$$S$$_{3}$$はTbモーメントの正方格子と三角格子が積層した構造を持つため、特に三角格子の磁気フラストレーションに由来した興味ある磁性を示すと考えられる。以前、同様の結晶構造を有する$$alpha$$-Gd$$_{2}$$S$$_{3}$$の中性子粉末回折測定を行い、正方格子と三角格子上のGdモーメントが同時に磁気秩序を起こし、単純な反強磁性構造を示すことを明らかにした。今回、$$alpha$$-Tb$$_{2}$$S$$_{3}$$の中性子粉末回折測定を行ったところ、正方格子と三角格子上のTbモーメントが独立に秩序化し、特に三角格子上のTbモーメントが磁気フラストレーションを反映した構造を示すことを明らかにした。両物質における磁気構造の違いは、$$alpha$$-Tb$$_{2}$$S$$_{3}$$が有する軌道の自由度に由来すると考えられる。$$alpha$$-Tb$$_{2}$$S$$_{3}$$では軌道分布により正方格子と三角格子の間の磁気相互作用が小さくなるために、三角格子におけるフラストレーションの効果が顕著に現れたと考えられる。

論文

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

松田 雅昌; 吉川 明子*; 勝又 紘一*; 戎 修二*; 永田 正一*

Journal of the Physical Society of Japan, 74(5), p.1412 - 1415, 2005/05

 被引用回数:18 パーセンタイル:67.81(Physics, Multidisciplinary)

$$alpha$$-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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