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BaCo(PO
)Sheng, J.*; Wang, L.*; Candini, A.*; Jiang, W.*; Huang, L.*; Xi, B.*; Zhao, J.*; Ge, H.*; Zhao, N.*; Fu, Y.*; et al.
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 119(51), p.e2211193119_1 - e2211193119_9, 2022/12
被引用回数：3 パーセンタイル：28(Multidisciplinary Sciences)Although considerable progress has been made in the theoretical understanding of the low-dimensional frustrated quantum magnets, experimental realizations of a well-established scaling analysis are still scarce. This is particularly true for the two-dimensional antiferromagnetic triangular lattices. Owing to the small exchange strength, the newly discovered compound NaBaCo(PO) provides a rare opportunity for clarifying the quantum criticality in an ideal triangular lattice with quantum spin S=1/2. In addition to the establishment of the complete phase diagrams, the spin Hamiltonian with a negligible interplane interaction has been determined through the spin wave dispersion in the polarized state, which is consistent with the observation of a two-dimensional quantum critical point with the Bose-Einstein condensation of diluted free bosons.
Cu(PO)SO 
5HO as a model antiferromagnetic spin-1/2 Heisenberg 
- chain藤原 理賀; Jeschke, H. O.*; 森田 克洋*; 桑井 智彦*; 幸田 章宏*; 岡部 博孝*; 松尾 晶*; 金道 浩一*; 満田 節生*
Physical Review Materials (Internet), 6(11), p.114408_1 - 114408_8, 2022/11
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Materials Science, Multidisciplinary)
= 1/2ハイゼンベルグ-反強磁性鎖は、エキゾチックなスピン状態の発現が予想されており、広く研究されている。この論文では、birchiteと呼ばれる銅鉱物、化学式CdCu(PO)SO5HOの磁気挙動とその有効スピンモデルについて報告する。帯磁率,磁化,比熱,
SR測定による実験的研究から、0.4Kまで長距離秩序を示さないことがわかった。理論研究から、birchiteは-反強磁性鎖のモデル化合物であり、鎖内相互作用、は反強磁性的で、その大きさは鎖間相互作用の約100倍であることがわかった。の大きさはの大きさの2
3倍であるため、スピンギャップはの数%に過ぎないと予想される。比熱の温度依存性は約1Kでブロードなピーク(
0.036)を示し、スピンギャップの存在が示唆された。
O
左右田 稔*; 古府 麻衣子; 河村 聖子; 浅井 晋一郎*; 益田 隆嗣*; 吉沢 英樹*; 古川 はづき*
Journal of the Physical Society of Japan, 91(9), p.094707_1 - 094707_5, 2022/09
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Physics, Multidisciplinary)The magnetic diffuse and the quasi-elastic scatterings of YBaCoO on alternating kagome and triangular lattices have been studied through neutron scattering measurement. In the wide temperature region, the quasi-elastic scattering is observed, and forms the hexagon shape by connecting the magnetic superlattice points. The quasi-elastic scattering has the strongest intensity and the sharp profile around the magnetic transition temperature. From the temperature dependence of the quasi-elastic scattering, the existence of the Z vortex transition is expected in YBaCoO.
大熊 隆太郎*; 古府 麻衣子; 浅井 晋一郎*; Avdeev, M.*; 幸田 章宏*; 岡部 博孝*; 平石 雅俊*; 竹下 聡史*; 小嶋 健児*; 門野 良典*; et al.
Nature Communications (Internet), 12, p.4382_1 - 4382_7, 2021/07
被引用回数：6 パーセンタイル：61.42(Multidisciplinary Sciences)Dimensionality is a critical factor in determining the properties of solids and is an apparent built- in character of the crystal structure. However, it can be an emergent and tunable property in geometrically frustrated spin systems. Here, we study the spin dynamics of the tetrahedral cluster antiferromagnet, pharmacosiderite, via muon spin resonance and neutron scattering. We find that the spin correlation exhibits a two-dimensional characteristic despite the isotropic connectivity of tetrahedral clusters made of spin 5/2 Fe
ions in the three-dimensional cubic crystal, which we ascribe to two-dimensionalisation by geometrical frustration based on spin wave calculations. Moreover, we suggest that even one-dimensionalisation occurs in the decoupled layers, generating low-energy and one-dimensional excitation modes, causing large spin fluctuation in the classical spin system.
PdSi
Hirschberger, M.*; 中島 多朗*; Kriener, M.*; 車地 崇*; Spitz, L.*; Gao, S.*; 吉川 明子*; 山崎 裕一*; 佐賀山 基*; 中尾 裕則*; et al.
Physical Review B, 101(22), p.220401_1 - 220401_6, 2020/06
被引用回数：40 パーセンタイル：91.78(Materials Science, Multidisciplinary)For the skyrmion-hosting intermetallic GdPdSi with centrosymmetric hexagonal lattice and triangular net of rare earth sites, we report a thorough investigation of the magnetic phase diagram. Our work reveals a magnetic phase with an isotropic value of the critical field for all orientations, where the magnetic ordering vector 
is depinned from its preferred directions in the basal plane. The bulk nature of the skyrmion lattice and of other magnetic phases was evidenced by specific-heat measurements. Resistivity anisotropy, likely originating from partial gapping of the density of states along in this Ruderman-Kittel-Kasuya-Yoshida magnet, is picked up via the planar Hall effect (PHE). The PHE confirms the single- nature of the magnetic order when the field is in the hexagonal plane, and allows one to detect the preferred directions of . Several scenarios for the depinned phase are discussed on the basis of the data.
中野 博生*; 坂井 徹
Journal of Physics; Conference Series, 868, p.012006_1 - 012006_10, 2017/07
被引用回数：3 パーセンタイル：78.7(Physics, Applied)カゴメ格子反強磁性体のスピンギャップ問題について、ひし形クラスターの数値対角化によるエネルギースペクトルと有限サイズスケーリングにより解析した。その結果、カゴメ格子反強磁性体は三角格子反強磁性体と同様にギャップレスであるという結論が得られた。
岡本 清美*; 利根川 孝*; 坂井 徹
Journal of Physics; Conference Series, 683(1), p.012038_1 - 012038_6, 2016/02
被引用回数：2 パーセンタイル：69.93(Materials Science, Multidisciplinary)主として数値対角化とレベルスペクトロスコピー法を用いて、モノマー間相互作用と強磁性相互作用のあるS=1/2ダイアモンド・タイプのスピン鎖の基底状態相図について研究した。その結果、強磁性相互作用が強い場合には3分の1磁化プラトーが消失するこが判明した。
坂井 徹; 中野 博生*
Physics Procedia, 75, p.369 - 375, 2015/12
被引用回数：1 パーセンタイル：46.45(Physics, Applied)S=1/23本鎖スピンチューブについて数値対角化により研究した。その結果、スピン異方性により3分の1磁化プラトーがある相からない相へと量子相転移が起きることがわかった。相図も示された。
坂井 徹; 中野 博生*
Physics Procedia, 75, p.821 - 828, 2015/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0.04(Physics, Applied)S=1/2カゴメ格子反強磁性体の磁化過程について42スピン系までの数値対角化により研究した。臨界指数の解析により、3分の1磁化プラトーのような振る舞いは、従来知られるものとは異なるものであることが示された。それは、低磁場側では微分磁化が無限大になるのに対し、高磁場側ではゼロになるというものである。さらに本研究では、歪んだカゴメ格子反強磁性体が3分の1磁化プラトーを示すことを確認した。
中野 博生*; 長谷川 泰正*; 坂井 徹
Journal of the Physical Society of Japan, 84(11), p.114703_1 - 114703_6, 2015/11
被引用回数：33 パーセンタイル：82.51(Physics, Multidisciplinary)歪んだ正方カゴメ格子上のspin-1/2ハイゼンベルグ反強磁性体の磁化過程について、大規模数値対角化により理論的に研究した。その結果、飽和磁化の3分の1のところに、新しい磁化ジャンプが現れることが判明した。
坂井 徹; 肘井 敬吾*; 大久保 晋*; 太田 仁*; 中野 博生*; 宮下 精二*
Applied Magnetic Resonance, 46(9), p.997 - 1002, 2015/09
被引用回数：1 パーセンタイル：6.49(Physics, Atomic, Molecular & Chemical)S=1/2カゴメ格子反強磁性体について18スピン・クラスターの数値対角化により研究した。ジャロシンスキー・守谷相互作用がある場合に起こり得るESRシングレット・トリプレット遷移の強度に比例する行列要素を計算した。いくつかの角度に依存した選択則を示した。
=1/2 Heisenberg antiferromagnet in two dimensions中野 博生*; 坂井 徹
Japanese Journal of Applied Physics, 54(3), p.030305_1 - 030305_4, 2015/03
フェライトの基本的な磁性機構であるフェリ磁性の不安定性を明らかにするため、フラストレートした二次元=1/2ハイゼンベルグ反強磁性体の数値対角化による研究を行った。その結果、弱いフラストレーションで自発磁化を持つフェリ磁性の基底状態が現れることがわかった。
中野 博生*; 坂井 徹
Japanese Journal of Applied Physics, 54(3), p.030305_1 - 030305_4, 2015/03
被引用回数：10 パーセンタイル：41.41(Physics, Applied)フェライトの磁性の基礎を与えるフェリ磁性の不安定性を明らかにするため、フラストレーションのあるS=1/2二次元ハイゼンベルグ反強磁性体について数値対角化により研究した。その結果、弱いフラストレーションにおいてフェリ磁性状態が自発磁化をもたらすことがわかった。
=1/2 kagome-lattice Heisenberg antiferromagnet at one-third height of the saturation中野 博生*; 坂井 徹
Journal of the Physical Society of Japan, 83(10), p.104710_1 - 104710_7, 2014/09
被引用回数：34 パーセンタイル：83.14(Physics, Multidisciplinary)=1/2カゴメ格子反強磁性体の磁化過程について数値対角化により研究した。我々は42スピン系の完全な磁化曲線を計算することに成功した。その結果、磁化3分の1に現れる臨界的な振る舞いが、従来の二次元系の磁化プラトーとは異なることが明らかとなった。
大西 弘明; 堀田 貴嗣
Physica B; Condensed Matter, 378-380, p.589 - 591, 2006/05
被引用回数：1 パーセンタイル：6.64(Physics, Condensed Matter)幾何学的フラストレーションのある最も基本的な格子として、三角構造からなるジグザグ鎖を取り上げ、そこでの軌道自由度の効果を明らかにするために、
軌道ハバード模型の基底状態を密度行列繰り込み群法によって解析した。まず、二軌道が縮退している場合は、スピンフラストレーションを解消するような軌道状態を取る。一方、二軌道間のレベル分裂がある場合は、低エネルギーレベルの軌道が占有されやすくなり、レベル分裂の大きさに応じて軌道状態が連続的に変化していくことがわかった。また、軌道異方性の変化に応じて、スピン状態の不整合性にも変化が生じることがわかった。
O吉井 賢資; 池田 直*; 中村 彰夫
Physica B; Condensed Matter, 378-380, p.585 - 586, 2006/05
被引用回数：39 パーセンタイル：80.68(Physics, Condensed Matter)電荷及び磁気フラストレーションを有する酸化物TmFeOの磁性と誘電性を調べた。磁化測定からは240K付近に鉄スピンのフェリ磁性が観測された。また、100K以下程度で、磁気構造が変化していることが示唆された。交流誘電率測定からは、3000程度の比誘電率、及び特徴的な誘電分散が見られた。これらの結果は、すでに報告されているRFeO(R:希土類)と同様の物性であることがわかった。
O池田 直*; 大隅 寛幸*; 大和田 謙二; 石井 賢司; 稲見 俊哉; 加倉井 和久; 村上 洋一*; 吉井 賢資; 森 茂生*; 堀部 陽一*; et al.
Nature, 436(7054), p.1136 - 1138, 2005/08
被引用回数：826 パーセンタイル：99.77(Multidisciplinary Sciences)SPring-8の放射光を用いた共鳴X線散乱実験,焦電気測定及び誘電分散測定により、混合原子価鉄イオンを含む複合酸化物LuFeOは、全く新しいカテゴリーに属する強誘電体であることがわかった。本系では、三角格子上において、鉄イオン間に電荷相互作用のフラストレーションが存在する。このフラストレーションは、2価と3価の鉄イオンの長周期電荷秩序構造を安定化し、その結果として、電子の密度分布変調による誘電分極を発生する。この強誘電発現機構は、基礎科学的に興味深いだけでなく、電荷・スピン・軌道といった電子の自由度により制御された、次世代の強誘電デバイス開発の可能性をも提供する大きなインパクトを持つものである。
大西 弘明; 堀田 貴嗣
Physical Review B, 71(18), p.180410_1 - 180410_4, 2005/05
被引用回数：5 パーセンタイル：26.14(Materials Science, Multidisciplinary)軌道縮退ハバード模型の基底状態及びスピン励起状態を密度行列繰り込み群法によって解析し、ジグザグ鎖と梯子格子の場合の比較から、幾何学的フラストレーション系における軌道自由度の役割を調べた。いずれの格子でも強的軌道状態を取るが、梯子格子では二本脚間のスピン相関が残るのに対して、ジグザグ鎖では、スピンフラストレーションを解消するような異方的軌道状態を取り、二本の一次元反強磁性鎖が弱く結合した系と見なせることがわかった。また、ジグザグ鎖では軌道揺らぎが小さく、異方的な交換相互作用を持つ有効スピン模型によって、低エネルギーでのスピン状態が理解できることを示した。
大西 弘明; 堀田 貴嗣
Physica B; Condensed Matter, 359-361, p.669 - 671, 2005/04
被引用回数：3 パーセンタイル：17(Physics, Condensed Matter)軌道縮退ハバード模型の基底状態及びスピン励起状態について数値的解析を行い、ジグザグ鎖と梯子格子の場合の比較から、幾何学的フラストレーション系における軌道自由度の効果について議論する。梯子格子では、二本脚間のスピン相関が残り、スピンギャップが存在するのに対して、ジグザグ鎖では、軌道秩序によってスピン相互作用のフラストレーションが抑制され、二本の一次元反強磁性鎖が弱く結合した系と見なせるため、スピンギャップはほぼゼロとなることがわかった。
O single crystal蒲沢 和也*; 片野 進; 角田 頼彦*
Physica B; Condensed Matter, B345(1-4), p.96 - 98, 2004/03
被引用回数：5 パーセンタイル：29.77(Physics, Condensed Matter)フェライトZnFeOの四面体構造のスピンフラストレーションに起因する磁気散漫散乱に対する磁場効果を中性子散乱によって調べた。7テスラまでの磁場下で、強磁性相関に基づく(400)ブラッグ点周りの球対称な散漫散乱は急激に減少し消失した。一方、この系の反強磁性的相関に由来する(300)に沿って走る特徴的な散漫散乱は大きな変化を示さなかった。奇妙なことに、この系の強磁性相関は磁場によって強まるのではなく、逆に弱められることが明らかになった。
