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論文

$$q$$=0 long-range magnetic order in centennialite CaCu$$_{3}$$(OD)$$_{6}$$Cl$$_{2}$$ $$cdot$$ 0.6D$$_{2}$$O; A Spin-$$frac{1}{2}$$ perfect kagome antiferromagnet with $$J_{1}$$-$$J_{2}$$-$$J_{d}$$

飯田 一樹*; 吉田 紘行*; 中尾 朗子*; Jeschke, H. O.*; Iqbal, Y.*; 中島 健次; 河村 聖子; 宗像 孝司*; 稲村 泰弘; 村井 直樹; et al.

Physical Review B, 101(22), p.220408_1 - 220408_6, 2020/06

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.101.220408
 被引用回数：22 パーセンタイル：80.38(Materials Science, Multidisciplinary)

鉱物センテニアライトCaCu$$_{3}$$(OD)$$_{6}$$Cl$$_{2}$$ $$cdot$$ 0.6D$$_{2}$$Oの結晶構造と磁気構造をシンクロトロンX線回折と中性子回折測定に密度汎関数理論(DFT)と疑似フェルミオン汎関数繰り込み群(PFFRG)の計算を組み合わせることで調べた。CaCu$$_{3}$$(OD)$$_{6}$$Cl$$_{2}$$ $$cdot$$ 0.6D$$_{2}$$OではCu$$^{2+}$$イオンは反強磁性$$J_{1}$$と幾何学的に完全なカゴメネットワークを形成する。Cu$$^{2+}$$とCa$$^{2+}$$イオン間のサイト間無秩序は見つからなかった。CaCu$$_{3}$$(OD)$$_{6}$$Cl$$_{2}$$ $$cdot$$ 0.6D$$_{2}$$Oは$$T$$$$_{rm N}$$=7.2K以下で磁気秩序を示し、負のベクトルスピンキラリティーを持つ$$q$$=0の磁気構造が現れる。0.3Kでの秩序モーメントは0.58(2)$$mu$$Bに抑えられている。我々のDFT計算では、この系が量子臨界点の近くにあり、$$J_{1}$$-$$J_{2}$$-$$J_{d}$$カゴメ反強磁性体の優れた実現であることを示唆している。

口頭

窒化鉄薄膜の偏極中性子回折による巨大磁気モーメントの検証

武田 全康; 加倉井 和久; 須永 和晋*; 角田 匡清*; 高橋 研*

no journal, , 

Fe$$_{16}$$N$$_{2}$$化合物は、純鉄の飽和磁化を越える巨大磁気モーメントを持つとの報告があるが、その定量的な値は実験的に確定しているとは言い難い状況である。また、その起源に関しても、bct構造を持つFe$$_{16}$$N$$_{2}$$の中で、Nが規則配列した$$alpha$$相に起源があるとする説が提唱されてはいるが、実験的にもバンド計算でも、否定的な見解が出されており解明には至っていない。この薄膜の飽和磁気モーメントの大きさを定量的に決定するために行った偏極中性子回折実験の結果について発表する。

口頭

窒化鉄$$alpha$$"-Fe$$_{16}$$N$$_{2}$$薄膜の磁気モーメントの偏極中性子回折法による高精度測定

武田 全康; 加倉井 和久; 須永 和晋*; 角田 匡清*; 高橋 研*

no journal, , 

Fe$$_{16}$$N$$_{2}$$化合物は、純鉄の飽和磁化を越える巨大磁気モーメントを持つとの報告がある。しかし、これまで公表されている飽和磁化の値には純鉄程度から巨大磁気モーメントまで、大きなばらつきがあり、その定量的な値は実験的に確定しているとは言い難い状況である。また、その起源に関しても、bct構造を持つFe$$_{16}$$N$$_{2}$$の中で、Nが規則配列した$$alpha$$"相に起源があるとする説が提唱されてはいるが、実験的にもバンド計算でも、否定的な見解が出されており解明には至っていない。そこで、磁化の大きさを正確に決めることのできるJRR-3に設置されているTAS-1偏極中性子回折計を用いて、この薄膜の飽和磁気モーメントの大きさを定量的に決定した結果、Fe$$_{16}$$N$$_{2}$$薄膜中のFeの飽和磁化は純鉄とそれほど大きく違わないことがわかった。

口頭

偏極中性子回折法による窒化鉄薄膜における巨大磁気モーメントの探索

武田 全康; 加倉井 和久; 須永 和晋*; 角田 匡清*; 高橋 研*

no journal, , 

強磁性体である$$alpha$$"-Fe$$_{16}$$N$$_{2}$$は、2.9Tにも及ぶ巨大磁気モーメントの存在が示唆されており、高密度磁気記録材料として有望視されている物質である。しかし、均一な単相試料を作成するのは容易でなく、これまで十分に再現性のあるデータが得られていなかった。最近、新しい窒化方法及び作成方法が実用化され、均一な薄膜試料,微粒子形状の試料が得られるようになり、磁化測定やM$"o$ssbauer分光法などによる定量的な評価が可能になってきた。中性子回折法は、ここで改めて言うまでもなく、磁気構造を調べるのに最も強力な手法である。ここでは、$$alpha$$"-Fe$$_{16}$$N$$_{2}$$の薄膜試料に対して行った偏極中性子回折実験について報告する。

口頭

偏極中性子回折法による窒化鉄薄膜における巨大磁気モーメントの検証

武田 全康; 加倉井 和久; 須永 和晋*; 角田 匡清*; 高橋 研*

no journal, , 

強磁性体であるFe$$_{16}$$N$$_{2}$$は、2.9Tにも及ぶ巨大磁気モーメントの存在が示唆されており、高密度磁気記録材料として有望視されている物質である。しかし、均一な単相試料を作成するのは容易でなく、これまで十分に再現性のあるデータが得られていなかった。最近、新しい窒化方法及び作成方法が実用化され、均一な薄膜試料が得られるようになり、磁化測定やM$"o$ssbauer分光法などによる定量的な評価が可能になってきた。本講演では、Fe$$_{16}$$N$$_{2}$$の薄膜試料に対して、巨大磁気モーメントの検証を目的として行った偏極中性子回折実験について報告する。

口頭

Polarized neutron diffraction study of Fe$$_{16}$$N$$_{2}$$ thin films

武田 全康; 加倉井 和久; 角田 匡清*; 高橋 研*

no journal, , 

1972年に、Fe$$_{16}$$N$$_{2}$$薄膜が巨大磁気モーメントを持つという報告がなされてから、これまでに多くの実験が行われてきたが、その磁気モーメントの値は、実験手法により大きなばらつきがあり、いまだに未確定なままである。偏極中性子回折方は、物質中の磁気モーメントの大きさを正確に求めることのできる手法である。われわれは、Fe$$_{16}$$N$$_{2}$$エピタキシャル膜の偏極中性子回折実験を行って、その定量的な値を決定し、巨大磁気モーメントが存在しないことを明らかにした。

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