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論文

Magnetic orderings from spin-orbit coupled electrons on kagome lattice

渡邊成*; 荒木康史; 小林浩二*; 小澤耀弘*; 野村健太郎*

Journal of the Physical Society of Japan, 91(8), p.083702_1 - 083702_5, 2022/08

https://doi.org/10.7566/JPSJ.91.083702

被引用回数：3 パーセンタイル：58.88(Physics, Multidisciplinary)

本論文では籠目格子上で構成される磁気秩序について、電子系の強束縛ハミルトニアンに基づいて数値計算を行い、電子の充填率及びスピン軌道相互作用の強さに対する依存性を調べる。籠目格子上では電子の充填率によって、強磁性及びノンコリニア反強磁性秩序のいずれも取りうることを示す。これらの磁気秩序は、籠目格子に特有のディラック分散や平坦バンドといったバンド構造に由来するものである。更に、Kane-Mele型やRashba型のスピン軌道相互作用を導入することで、実効的なDzyaloshinskii-Moriya相互作用が誘起され、磁気スパイラルや反強磁性120度構造等のノンコリニアな磁気秩序が安定化されることを示す。本研究によって得られた磁気秩序の相構造に関する知見は、ワイル・ディラック電子を示すような籠目格子の層状物質群における磁気秩序の起源を理解するのに役立つと期待される。

論文

Critical slowing-down and field-dependent paramagnetic fluctuations in the skyrmion host EuPtSi; SR and NMR studies

比嘉野乃花*; 伊藤孝; 與儀護*; 服部泰佑; 酒井宏典; 神戸振作; Guguchia, Z.*; 髭本亘; 中島美帆*; 本間佳哉*; et al.

Physical Review B, 104(4), p.045145_1 - 045145_7, 2021/07

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.104.045145

被引用回数：0 パーセンタイル：0(Materials Science, Multidisciplinary)

We report the results of SR and $^{29}$ Si NMR measurements carried out on the cubic chiral magnet EuPtSi. Our zero-field SR experiments revealed the development of critical slowing down of Eu spin fluctuations over a relatively wide critical region above . We also found from $^{29}$ Si NMR that the spin fluctuations are strongly suppressed by magnetic field in the paramagnetic state above 20K. These characteristic spin dynamics observed over a wide region of temperature and magnetic field suggest the presence of magnetic frustration in the spin system. Such frustration would underlie the mechanism stabilizing the short-period skyrmion lattice observed in this compound.

論文

Easy-plane XY spin fluctuations in the cycloidal magnet UPtGe studied via field orientation-dependent $^{195}$ Pt NMR

徳永陽; 仲村愛*; 青木大*; 清水悠晴*; 本間佳哉*; 本多史憲*; 酒井宏典; 服部泰佑; 神戸振作

Physical Review B, 98(1), p.014425_1 - 014425_5, 2018/07

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.98.014425

被引用回数：2 パーセンタイル：10.36(Materials Science, Multidisciplinary)

UPtGeはUCoGeおよびURhGeと類似の結晶構造を持ち、ウラン系では唯一、サイクロイド型の特異な磁気秩序を示す。さらに強磁場磁化過程において多段の磁化異常が存在することが最近報告されている。磁気転移温度は50Kで、秩序したウランの磁気モーメントの大きさも大きく、UCoGeやURhGeよりも、ウランの5f電子はより局在的な性質を持っていると考えられる。一方、超伝導は今のところ見つかっていない。本研究では、UPtGeの単結晶を用いて角度方向分解Pt-NMR実験を行った。その結果、この系の磁気ゆらぎが得意な容易面XY型の異方性を持つことが明らかになった。これは強磁性超伝導体UCoGeやURhGeのIsing型の磁気揺らぎと大きく異なっている。

論文

Neutron diffraction study of -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

https://doi.org/10.1143/JPSJ.74.1412

被引用回数：19 パーセンタイル：67.64(Physics, Multidisciplinary)

-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、-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。

論文

Field-induced magnetic order and simultaneous lattice deformation in TlCuCl

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：79.57(Physics, Multidisciplinary)

ダイマースピンギャップ系TlCuCl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

Absence of a magnetic field effect on static magnetic order in the electron-doped superconductor Nd $_{1.86}$ Ce $_{0.14}$ CuO $_{4}$

松田雅昌; 片野進; 上藤哲嗣*; 藤田全基*; 山田和芳*

Physical Review B, 66(17), p.172509_1 - 172509_4, 2002/11

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.66.172509

被引用回数：17 パーセンタイル：62.74(Materials Science, Multidisciplinary)

ここ2,3年の間に、高温超伝導体における磁性と超伝導の相関を明らかにするために磁場中での中性子散乱実験が幾つか行われている。これまでに、ホールドープ型超伝導体La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$ とその関連物質において実験が行われており、静的磁気秩序が磁場中安定化し、磁気散乱強度が増加することが報告されている。これは、磁束により超伝導が破壊されている領域を核として静的磁気秩序が発達すると考えられている。これは、磁束格子とスピン揺動の相互作用を意味する。一方、電子ドープ型超伝導体においては、大型で良質な単結晶が得られなかったために、未だ磁場効果の実験がなされていなかった。われわれは大型で良質なNd $_{1.86}$ Ce $_{0.14}$ CuO $_{4}$ 単結晶を育成し、磁場中での中性子散乱実験を行った。しかし、磁場中で静的磁気秩序に対する効果は観測されなかった。バルクの超伝導が破壊される臨界磁場を越えても磁場効果が見られないという事実は、ホールドープ型と電子ドープ型で磁性と超伝導の相互作用が異なっていることを示唆している。これは、La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$ におけるスピン揺動の研究に対して重要な情報を与えるのみでなく、超伝導発現機構を解明するうえでも重要である。

論文

MCD study on materials without magnetic order

宮原恒あき*; 石井広義*; 高山泰弘*; 広瀬正晃*; 丸山健一*; 大部健司*; 篠田元樹*; 室隆桂之*; 斎藤祐児; 松田達磨*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 70(10), p.2977 - 2981, 2001/10

https://doi.org/10.1143/JPSJ.70.2977

被引用回数：6 パーセンタイル：42.11(Physics, Multidisciplinary)

磁気秩序の無いPrFe $_{4}$ P $_{12}$ とCePd $_{3}$ について内殻励起磁気円2色性(MCD)の測定を行い、磁化率とMCDの大きさを比較した。PrFe $_{4}$ P $_{12}$ の磁化率は6K以上で強磁性振る舞いを示すことが知られている。この物質のMCDは高温側では局在モーメントを持つように振る舞うが、低温側では局在モーメントが消失し、近藤温度(T $_{k}$ )が10Kより遥かに高い物質で有るかのような振る舞いを示した。一方、CePd $_{3}$ のMCDはT $_{k}$ が20K程度の通常の希薄近藤物質のような温度依存性を示したのであるが、これはこの物質のT $_{K}$ が150Kであることと矛盾し、また以前われわれが測定を行ったCeFe $_{4}$ P $_{12}$ とも大きく異なる結果である。このことは、コヒーレント近藤物質のT $_{K}$ が4fモーメント間の反強磁性的交換相互作用による局所的なスピン揺らぎにより、観測されるT $_{K}$ よりも高くなりうることを示唆している。

論文

Incommensurate magnetic ordering and spin-liquid-like state in a triangular lattice BaVS $_{3}$ ; Neutron diffraction and scattering study

中村裕之*; 山崎朋明*; Giri, S.*; 今井英人*; 志賀正幸*; 小嶋健児*; 西正和*; 加倉井和久*; 目時直人

Journal of the Physical Society of Japan, 69(9), p.2763 - 2766, 2000/09

https://doi.org/10.1143/JPSJ.69.2763

被引用回数：61 パーセンタイル：87(Physics, Multidisciplinary)

S=1/2バナジウム三角格子BaVS $_{3}$ の30Kにおける異常が、NMRで調べられた結果考えられていたように軌道秩序によるものではなく、q=(0.226, 0.226 0)に磁気ピークが生じる不整合な磁気秩序によるものであることを明らかにした。磁気転移以上でも、秩序状態と同じ反強磁性磁気相関が、金属-非金属転移によって生じたスピンギャップよりも低エネルギー側の励起として観察され、この温度領域で、一種のスピン液体的な状態にあることを明らかにした。

論文

Short-range spin order and magnetic excitations in diluted magnetic semiconductor Zn $_{0.568}$ Mn $_{0.432}$ Te

小野泰弘*; 社本真一*; 佐藤圭*; 神谷毅*; 佐藤敏雄*; 岡泰夫*; 山口康男*; 大山研治*; 森井幸生; 梶谷剛*

Journal of Physics and Chemistry of Solids, 60(8-9), p.1253 - 1255, 1999/00

https://doi.org/10.1016/S0022-3697(99)00097-9

被引用回数：2 パーセンタイル：17.06(Chemistry, Multidisciplinary)

半磁性半導体Zn $_{0.568}$ Mn $_{0.432}$ Teを中性子回折法と冷中性子散乱法により100K以下で調べた。磁気散漫散乱強度分布の測定から2種類の反強磁性短距離秩序が共存することが判明した。タイプI反強磁性短距離秩序成分は、5テスラの磁場下ではスピングラス転移温度Tg=17K以下で減少する。さらに、Tgで準弾性散乱強度が増大することや14K付近で非弾性散乱ピークが1.0MeVあたりに広く出現することを見いだした。

論文

Two-dimensional diffraction patterns of ErFe $_{2}$ O $_{4-delta}$

片野進; 鬼頭聖*; 秋光純*; 白鳥紀一*; 舩橋達; H.R.Child*

Physica B; Condensed Matter, 213-214, p.212 - 214, 1995/00

https://doi.org/10.1016/0921-4526(95)00108-L

被引用回数：1 パーセンタイル：10.72(Physics, Condensed Matter)

ErFe $_{2}$ O $_{4}$ の(hhl)面内の回折パターンを温度の関数として測定し、この系の二次元フェリ磁性と鉄の電荷秩序状態を明らかにした。磁化容易軸に印加した磁場は、磁気的散乱強度を大きく減少させた。さらにこの面内回折パターンの詳細な検討の結果、最近提出されたこの系のスピンと電荷の秩序構造モデルは再検討を要することがわかった。

口頭

単結晶中性子回折による室温マルチフェロイック・ヘキサフェライトBaSrCo $_{2}$ Fe $_{11}$ AlO $_{22}$ の磁気秩序の研究

中島多朗*; 徳永祐介*; 松田雅昌*; Dissanayake, S.*; Fernandez-Baca, J. A.*; 加倉井和久; 田口康二郎*; 十倉好紀*; 有馬孝尚*

no journal, ,

室温マルチフェロイック・ヘキサフェライトBaSrCo $_{2}$ Fe $_{11}$ AlO $_{22}$ における磁気秩序を磁化・分極測定及び中性子散乱実験により明らかにした。基底状態の磁気構造はc軸方向にコーン軸を持つAlternating Longitudinal Conical (ALC)磁気構造であり、これにc軸垂直方向の磁場を加えると、格子整合な磁気伝播波数を持つノンコリニアな磁気相が現れることが分かった。

口頭

ハイパーカゴメ格子Mn $_{3}$ RhSiで共存する異なる短距離と長距離の磁気秩序

社本真一; 池内和彦*; 梶本亮一; 山内宏樹; Balakrishnan, G.*; Chang, L.-J.*

no journal, ,

ハイパーカゴメ格子Mn $_{3}$ RhSi単結晶を用いた中性子非弾性散乱で、共存する異なる短距離と長距離の磁気秩序を観測したので報告する。

口頭

U $_2T_6X_{15}$ (:遷移金属、: Al, Ga, Si)の物質探索と物性

芳賀芳範; 松本裕司*; 山本悦嗣

no journal, ,

六方晶Sc $_{0.6}$ FeSi $_{4.9}$ 型結晶構造を有する3元系ウラン化合物U $_2T_6X_{15}$ (: 遷移金属、: Al, Ga, Si)の物質探索と、その構造的特徴及び物性について報告する。UPtAl $_{15}$ では、やや複雑な磁気秩序を示すことがわかり、さらに著しい元素置換効果が見出された。ウラン5f電子が周囲の原子との混成を通じてその振る舞いを変化させていると考えられる。