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論文

Gradual development of $$Gamma^{5g}$$ antiferromagnetic moment in the giant negative thermal expansion material Mn$$_3$$Cu$$_{1-x}$$Ge$$_x$$N ($$xsim$$ 0.5)

樹神 克明; 飯久保 智*; 竹中 康司*; 滝川 仁*; 高木 英典*; 社本 真一

Physical Review B, 81(22), p.224419_1 - 224419_8, 2010/06

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.81.224419
 被引用回数：43 パーセンタイル：81.29(Materials Science, Multidisciplinary)

The anti-perovskite compound Mn$$_3$$Cu$$_{1-x}$$Ge$$_x$$N with $$x sim 0.5$$ has a giant negative thermal expansion coefficient due to the magneto-volume effect near room temperature. Competition between the $$Gamma^{5g}$$ and $$Gamma^{4g}$$ antiferromagnetic structures around the magnetic ordering temperature could be the driving force for such a phenomenon. In order to examine this possibility, we performed neutron diffraction experiments on Mn$$_3$$Cu$$_{0.5}$$Ge$$_{0.5}$$N and $$^{14}$$N nuclear magnetic resonance (NMR) experiments on Mn$$_3$$Cu$$_{0.6}$$Ge$$_{0.4}$$N. As a reference material, we also investigated Mn$$_3$$NiN, whose spin structure is represented by a linear combination of the $$Gamma^{5g}$$ and $$Gamma^{4g}$$ antiferromagnetic components. We conclude that in Mn$$_3$$Cu$$_{1-x}$$Ge$$_x$$N ($$x sim 0.5$$), the $$Gamma^{4g}$$ antiferromagnetic component is nearly absent and the competition between the $$Gamma^{5g}$$ and $$Gamma^{4g}$$ antiferromagnetic structures is irelevant to the giant negative thermal expansion coefficient. The $$Gamma^{5g}$$ antiferromagnetic ordered moment gradually develops with decreasing temperature. This provides a thorough justification for the analysis presented in the previous letter.

論文

Local lattice distortion in the giant negative thermal expansion material Mn$$_3$$Cu$$_{1-x}$$Ge$$_x$$N

飯久保 智*; 樹神 克明; 竹中 康司*; 高木 英典*; 滝川 仁*; 社本 真一

Physical Review Letters, 101(20), p.205901_1 - 205901_4, 2008/11

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.101.205901
 被引用回数：172 パーセンタイル：96.74(Physics, Multidisciplinary)

逆ペロブスカイト構造を持つMn窒化物では磁気秩序に伴う鋭い体積変化が元素置換によって緩和されたとき、巨大負熱膨張率が実現される。このレターではその体積膨張の緩和が起こっているMn$$_3$$Cu$$_{1-x}$$Ge$$_x$$NにおけるGeの特殊な役割について報告する。われわれはMn$$_3$$GeNの低温正方晶構造でよく再現できる局所構造歪みが、平均構造が立方晶である$$x$$領域において存在することを示した。この構造不安定性が秩序磁気モーメントの成長と強い相関を示すことから、これが体積膨張の緩和を引き起こしているものと考えられる。

論文

Field-induced magnetic order and simultaneous lattice deformation in TlCuCl$$_3$$

Vyaselev, O.*; 瀧川 仁*; Vasiliev, A.*; 大沢 明; 田中 秀数*

Physical Review Letters, 92(20), p.207202_1 - 207202_4, 2004/05

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.92.207202
 被引用回数：37 パーセンタイル：79.53(Physics, Multidisciplinary)

ダイマースピンギャップ系TlCuCl$$_3$$において磁場中におけるCu核及びCl核のNMR測定及び熱膨張測定を行った。その結果、NMR線の分裂から磁場誘起反強磁性相転移を確認し、その相転移がわずかに不連続的であることを新しく見いだした。また、相境界を横切る際にClサイトの電場勾配の突然の変化や格子定数の大きい変化を観測し、これらの結果はこの磁気秩序が格子変形を伴っていることを意味し、この系におけるスピン-格子相関の重要性を示唆している。

論文

$$^{171}$$Yb NMR in the Kondo semiconductor YbB$$_{12}$$

生嶋 健司; 加藤 益丈*; 滝川 仁*; 伊賀 文俊*; 日浦 さやか*; 高畠 敏郎*

Physica B; Condensed Matter, 281-282, p.274 - 275, 2000/06

https://doi.org/10.1016/S0921-4526(99)00815-7
 被引用回数：23 パーセンタイル：72.41(Physics, Condensed Matter)

近藤半導体YbB$$_{12}$$の単結晶において、66%の大きなナイトシフトをもつ$$^{171}$$Yb NMR信号観測に成功した。115T/$$mu_{B}$$のその超微細結合定数はYb$$^{3+}$$イオンのJ=7/2状態の計算値と一致しており、低温極限の帯磁率はJ=7/2多重項内のVan VlecK項であることがわかった。また、Ybサイトの核スピン-格子緩和率は87Kの活性化エネルギーをもって温度変化しているが、Bサイトでは異なる温度依存性が観測された。

口頭

巨大負熱膨張物質Mn$$_3$$Cu$$_{1-x}$$Ge$$_x$$Nの$$^{14}$$N-NMR

樹神 克明; 滝川 仁*; 飯久保 智; 竹中 康司*; 高木 英典*; 社本 真一

no journal, , 

逆ペロブスカイト構造を持つMn$$_3$$Cu$$_{1-x}$$Ge$$_x$$Nはx=0.15付近の組成で1次の磁気相転移とともに温度に対して急激な体積膨張(磁気体積効果)を示す。Ge置換量を増やすことによって磁気転移温度が上昇し、さらに磁気体積効果は温度に対して緩慢化していく。その結果x=0.5付近の組成で体積膨張は270-350Kの温度域で温度に対して直線的になり、巨大な負の熱膨張が実現する。この磁気体積効果の緩慢化の起源として$$Gamma^{5g}$$型及び$$Gamma^{4g}$$型の反強磁性構造の競合の可能性がある。今回われわれはGe置換による磁気体積効果の緩慢化の起源を知る目的で、Mn$$_3$$Cu$$_{0.6}$$Ge$$_{0.4}$$Nの$$^{14}$$N核NMR測定を行った。その結果、磁気体積効果が緩慢化したx領域において$$Gamma^{4g}$$型反強磁性構造成分はほぼ存在せず、$$Gamma^{5g}$$型反強磁性磁気モーメントが2次転移的に成長することがわかった。

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